タイル型電子ディスプレイ
タイル型ディスプレイが、放射画像エリアを設けるように位置合わせされる複数のディスプレイタイルを備え、ディスプレイタイルはそれぞれ、放射画像エリアでピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、複数の順次に配置されるピクセル駆動回路であって、ピクセルの光放射を制御するために特定のピクセルグループに電気的に接続される、ピクセル駆動回路と、各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータを与える、１つ又は複数の信号通信線とを備え、各ピクセル駆動回路は、ピクセル駆動回路の対応するピクセルグループの光放射を制御し、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与えて、そのような次の順次ピクセル駆動回路に、次の順次ピクセル駆動回路の対応するデータに応答させて、次の順次ピクセル駆動回路の発光ピクセルグループの動作を制御させると共に、所定の数のピクセル駆動回路が所望の光放射を引き起こすまで、この動作を繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ディスプレイに関し、詳細には大型電子ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶（ＬＣ）ディスプレイ及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイのような電子ディスプレイデバイスが普及しつつあり、電子ディスプレイは従来のディスプレイに比べて薄型で、軽量で、消費電力が少ないことから、従来の陰極線管ディスプレイよりも一層好ましい。それらの電子ディスプレイによって、より大きな面積のディスプレイも開発することができるようになった。これは、さらに大型のディスプレイ、たとえば、テレビ用の大型ディスプレイの需要をもたらしている。しかしながら、ディスプレイが大きくなるほど製造するのが難しくなるので、サイズと共に、この種のディスプレイを製造するコストは急上昇することになる。
【０００３】
電子ディスプレイは、一般的に、ガラス板のような基板上に制御回路（たとえば、薄膜トランジスタ、すなわちＴＦＴのパターンであり、それは１つ又はいくつかの層を含むことができる）及び発光材料を設けることによって製造される。パターニングされたカラーフィルター、又はＬＣディスプレイ内の液晶の層等の他の材料も設けることができる。そのようなディスプレイは、最終的な製品を実現するために、複数のコーティング及びパターニングステップを必要とする。
【０００４】
ディスプレイサイズが大きくなるにつれて、そのような工程も益々難しくなる。１つの問題は、ディスプレイが大きくなるほど、コーティング及びパターニングステップのために必要とされる装置も大きくかつ高額になり、さらに、多くの場合にクリーンルームにおいて、より大きな面積を必要とし、それによりさらに費用が嵩むことである。さらに、１つのディスプレイを使用不可能にする製造中の欠陥は、それよりも大きく、高額である基板の損失を伴うので、さらに費用がかかる。小型のディスプレイの場合であれば許容できた欠陥率も、はるかに大型のディスプレイの場合には許容できない可能性がある。これは、製造管理をさらに厳しくすることに繋がる可能性があり、これもコストを上昇させる。
【０００５】
大型ディスプレイの製造性を改善する１つの手法は、小型のディスプレイユニットを製造し、その後、それらのディスプレイユニットをタイル型ディスプレイとして結合することであった。それらの例には、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４が含まれる。製造を容易にする上で魅力的であるが、タイル型ディスプレイは、画像ディスプレイの適切な制御へのアクセス等の他の問題を引き起こす。画像を適切に表示するために、電子ディスプレイは２次元に存在するデータ信号及び制御信号、たとえば、列接続上のデータ信号及び行接続上に存在する制御信号を必要とする。長方形タイルから成る２×２アレイでは、たとえば、特許文献４の図１Ａにおいて示されるように、各タイルは各次元において露出した１つのエッジを有し、それにより、そのように接続することができるようにする。しかしながら、このようにしてタイル型アレイを接続すると、単一ユニットのディスプレイと比べて、ディスプレイを制御するために必要とされる接続が２倍になる。さらに、２×２よりも多くのタイルアレイ（たとえば、２×３）を必要とする大型アレイの場合、タイルのうちのいくつかにおいて、側面が１つしか露出しないか、又はさらには１つも露出しないことになるので、このエッジ接続法は実現不可能である。
【０００６】
特許文献５において、ブロディ（Brody）他は、この制約を克服し、タイルを重ね合わせて大型のディスプレイを作り出すことができる方法を教示している。しかしながら、この方法の不都合な点は、現時点において、タイルがタイル−タイル間接続を含まなければならないことである。この要件は、必然的に、各タイルの製造をさらに複雑にし、難しくする。
【０００７】
特許文献６は、さらに多くの数のタイルを有するタイル型ディスプレイを形成するための種々の手法を記述している。たとえば、各タイルを１つのモジュールとして形成し、少なくとも２つのエッジ（たとえば、行エッジ及び列エッジ）において接続することができる。代替的には、タイル−タイル間接続を形成することができる。タイルへの接続及びタイルの封止のための空間が放射ピクセルエリア間で隠されなければならないので、この手法は、ピクセルサイズが非常に大きいか、又は解像度が低いディスプレイの場合にのみ有効である。
【０００８】
特許文献７において、ボワドロン（Boisdron）他は、表示品質を改善するために、タイルの封止領域及びタイルへの電気的接続のために必要とされる空間、又は表示エリア内のタイル間の空間を低減するか又は隠す方法を教示している。しかしながら、これらの方法は、費用を増やし、製造するのを複雑にする。
【０００９】
特許文献８において、コック（Cok）は、ディスプレイタイル素子を直列又は並列に接続することができることを教示している。しかしながら、タイル内通信が従来通りに処理されるので、単一タイルの最大サイズを制限する。さらに、この手法では、２×２よりも大きなタイル型アレイの場合に、光導波路等によって、タイル−タイル間の電気的接続又はディスプレイ内の封止領域を依然として隠す必要がある。
【００１０】
特許文献９において、松村（Matsumura）他は、ピクセル素子を制御するために、ディスプレイ内に固定される半導体ＩＣを利用するディスプレイのアセンブリのための方法を教示しており、その方法では、従来技術のディスプレイのＴＦＴによって実行される標準機能を、ＩＣ内に埋め込まれるトランジスタが代わりに実行する。松村他のデバイスは行制御ワイヤ及び列データワイヤから成る従来の直交アレイによって駆動されるので、長いディスプレイ又は大きなディスプレイのタイル張り又は製造を容易にしない。
【００１１】
大面積で、低コストのディスプレイを製造するのに、複数の小型のディスプレイをタイル張りするという目標は依然として望ましい。したがって、より大きなタイル型ディスプレイの製造は進歩しているものの、さらに製造するのが容易である改善された大型ディスプレイが依然として必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，６６１，５３１号
【特許文献２】米国特許第５，０５６，８９３号
【特許文献３】米国特許第５，６７３，０９１号
【特許文献４】米国特許第５，９０３，３２８号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６／００４４２１５号
【特許文献６】米国特許第５，８８９，５６８号
【特許文献７】米国特許第５，６７３，０９１号
【特許文献８】米国特許第６，９９９，０４５号
【特許文献９】米国特許出願公開第２００６／００５５８６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
それゆえ、本発明の目的は、さらに容易に製造することができる大型ディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイであって、
ａ．放射画像エリアを設けるように位置合わせされる複数のディスプレイタイルを備え、該ディスプレイタイルはそれぞれ、
ｉ．放射画像エリアにおいてピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、
ｉｉ．複数の順次に配置されるピクセル駆動回路であって、各ピクセル駆動回路は、そのようなピクセルの光放射を制御するために特定のピクセルグループに電気的に接続される、ピクセル駆動回路と、
ｉｉｉ．各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータを与える、１つ又は複数の信号通信線を含む第１の手段とを備え、
ｉｖ．各ピクセル駆動回路は、第１の手段から、該ピクセル駆動回路の対応するピクセルグループの光放射を制御するためのデータを受信し、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与えて、そのような次の順次ピクセル駆動回路に該次の順次ピクセル駆動回路の対応するデータに応答させて該次の順次ピクセル駆動回路の発光ピクセルグループの動作を制御させると共に、所定の数のピクセル駆動回路が放射エリアから所望の光放射を引き起こすまで、この動作を繰り返す、光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイによって達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の利点は、多数の小型のタイルから大型ディスプレイを形成することができ、それにより大型電子ディスプレイをさらに簡単かつ安価に製造することができるようになることである。本発明のさらなる利点は、任意の所望の数のタイルを使用することができることである。本発明のさらなる利点は、欠陥がある場合には、ディスプレイ全体よりもはるかに安価であるタイルを廃棄することができ、既知の良好なタイルからのみディスプレイが製造されるので、製造歩留まりが改善され、ディスプレイのコストが削減されることである。本発明のさらなる利点は、タイル−タイル間接続が不要であり、それゆえ、タイルの複雑さ及び製造の難しさが軽減されることである。本発明のさらなる利点は、制御及びデータ接続の全てがディスプレイの一方の側に存在し、ディスプレイの制御が簡単になることである。本発明のさらなる利点は、表示エリア内でタイルへの電気的接続が不要であり、それにより、高い画像品質が提供されることである。本発明のさらなる利点は、ディスプレイが平坦でない形状を有することが望ましい用途において使用することができることである。本発明のさらなる利点は、個々の駆動回路をその製造時に全て同じにすることができ、固有のＩＤ又はアドレス情報が不要であることである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のディスプレイの一実施形態の平面図である。
【図２】本発明を実施する際に用いることができるピクセル駆動回路のためのブロック図である。
【図３】ピクセル駆動制御回路内に含まれる駆動回路の回路図である。
【図４】本発明のディスプレイの別の実施形態の平面図である。
【図５Ａ】図４によって示されるような本発明のディスプレイの一実施形態の断面図である。
【図５Ｂ】図４によって示されるような本発明のディスプレイの一実施形態の断面図である。
【図６】本発明の複数のディスプレイタイルを組み込む、本発明のタイル型ディスプレイの一実施形態の平面図である。
【図７】本発明のディスプレイを使用する方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
層厚のような特徴は多くの場合にサブマイクロメートル範囲内にあるので、それらの図面のサイズは、寸法を正確に表すことではなく、本発明の特徴を明確に例示することを目的とする。
【００１８】
ここで図１を参照すると、本発明のディスプレイの一実施形態の平面図が示される。ディスプレイ１０は、ディスプレイ全体又はその一部を表すことができる。ディスプレイ１０は、光放射を引き起こす放射画像エリアを有する。放射画像エリアは、複数の発光ピクセル、たとえば、２０ｒのような赤色発光ピクセル、２０ｇのような緑色発光ピクセル、２０ｂのような青色発光ピクセル及び２０ｗのような白色発光ピクセルを備える。発光ピクセルは、任意の形態の電子ディスプレイ、たとえば、ＯＬＥＤ又はＬＣＤとすることができ、本実施形態における色の組み合わせには限定されない。放射エリア内のピクセルは、複数のピクセルから成るグループ、たとえば、ピクセルグループ２０内に配置される。ディスプレイ１０は、複数の順次に配置されるピクセル駆動回路、たとえば、ピクセル駆動回路３０及び５０と、ピクセル駆動回路３０の上方に、又はピクセル駆動回路５０の下方に位置決めされる場合がある他のピクセル駆動回路とを含む。本明細書において用いられるときに、用語「順次に配置される」は、１）ピクセル駆動回路が、そのような駆動回路の空間内に１つの配列、たとえば、支持体上に直線的な配列を形成するように位置決めされ、２）ピクセル駆動回路が、その空間的な位置と同じ配列内でその動作を実行すると共に、３）１つの配列内の全てのピクセル駆動回路が、少なくとも１つの通信接続によって、連鎖構成で電気的に直列に接続されることを意味する。それゆえ、各ピクセル駆動回路は次の順次ピクセル駆動回路に電気的に接続される。直列の少なくとも１つの通信接続に加えて、そのディスプレイは、ピクセル駆動回路にデータの一部を与えるための並列の通信接続をさらに含むことができる。本明細書において用いられる用語「直列」、「直列に」及び「並列に」は、ピクセル駆動回路に対する通信経路の配置を指している。ピクセルからの光放射を制御するために、各ピクセル駆動回路は、特定のピクセルグループに電気的に接続され、たとえば、ピクセル駆動回路３０は、ピクセルグループ２０に接続される（電気的接続、たとえば４０を経由する）。ピクセル駆動回路３０は、後に示されるように、受信されるデータに従って、ピクセルグループ２０内の各ピクセルの輝度レベルを決定する。ピクセル駆動回路３０は、たとえば、別個に製造された集積回路とすることができ、後にさらに説明される。本明細書において記述される実施形態において、データは、個々のサブピクセル、ピクセル、又はピクセルグループの所望の輝度及び色に関連するデジタルデータとして表すことができるか、又はアナログ電圧信号の形で表すことができる。
【００１９】
ディスプレイ１０は、ピクセル駆動回路３０の動作を制御するための装置をさらに備える。この制御装置は、１つ又は複数の信号通信線、たとえば、データ線２５及び制御線５５と、ディスプレイ１０の外部に存在することができ、データ線２５上にデータを、制御線５５上に制御信号を与えるための制御デバイス、たとえば、データ源８０とを備える。データ源８０は、ピクセル駆動回路及びその対応するピクセルの動作を制御するためのデータを与える制御デバイスの一例である。データ源８０は、プロセッサ又は特定用途向け集積回路のような、ディスプレイを制御するために有用である、当該技術分野において知られているデバイスとすることができる。こうして、第１のピクセル駆動回路は、制御デバイスに電気的に接続され、制御デバイスからデータを受信する。与えられるデータ及び信号は、ピクセル駆動回路の動作を制御する。他のデータ線及び制御線は、順次に配置されるピクセル駆動回路に接続することができる。制御線５５及び後続の制御線（たとえば、制御線６５及び７５）のような、信号通信線のうちの少なくとも１つが、順次に配置されるピクセル駆動回路と電気的に直列に接続される。他の信号通信線、たとえば、データ線２５及び後続のデータ線は、各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータの一部を与えるための直列又は並列信号通信線とすることができる。その制御デバイスは、最初に、ピクセル駆動回路３０に接続される全てのピクセルのためのデータを与え、その後、ピクセル駆動回路５０に接続される全てのピクセルのためのデータを与え、そして順次に一連の各ピクセル駆動回路のためのデータを与えることによってディスプレイ１０のピクセルの放射を制御するための順次データをデータ線２５上に与える。本発明の一実施形態では、制御線５５上に信号を与えることによって、ピクセル駆動回路３０に情報が与えられ、それにより、ピクセル駆動回路３０がデータ線２５上のその対応するデータに応答し、ピクセルグループ２０の動作を制御する。ピクセル駆動回路３０は、そのデータに応答して、個々のピクセルの動作を制御する。発光ピクセルグループ２０の全てに対してデータが与えられたとき、ピクセル駆動回路３０は、制御線６５上の信号を介して、次の順次ピクセル駆動回路、たとえば、ピクセル駆動回路５０に情報を与える。その情報によって、ピクセル駆動回路５０は、データ線３５上のその対応するデータに応答し、その発光ピクセルグループの動作を制御する。ピクセル駆動回路５０が完了するとき、ピクセル駆動回路５０は、たとえば、制御線７５上の信号を介して、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与え、その対応するデータはデータ線４５上で入手することができる。所定の数のピクセル駆動回路によって、ディスプレイ１０の放射エリアから所望の光放射がもたらされるまで、この過程は繰り返される。
【００２０】
本発明の１つの利点は、最後のピクセル駆動回路の動作が他の動作と異なる必要はなく、製造するのが簡単になることである。最後のピクセル駆動回路は、次のピクセル駆動回路に信号を伝達するための役割を果たす。しかしながら、その信号を受信するのに利用可能な次のピクセル駆動回路は存在しない。さらに、データ源はデータを送信するのを中止し、データ伝送シーケンスは終了する。その後、データ源は、制御線上で最初のピクセル駆動回路に信号を送出し、新たなデータ伝送シーケンスが開始していることを指示する。
【００２１】
ディスプレイ１０は、そのようなディスプレイ内で一般的に用いられる、電源線及びグランド線のような他の線も含む。これらの線は、本発明の顕著な特徴を明確に例示するために省かれている。各ピクセル駆動回路が後続の制御線を制御するように、制御線５５、６５及び７５は、連続しないように、すなわち、ピクセル駆動回路と直列に接続されるように構成される。データ線２５、３５、４５及び任意の後続の線は、ディスプレイ１０の上から下まで連続した線を形成することができる（並列接続）か、又は別個の線とすることができ、各ピクセル駆動回路が同様にデータ経路の一部を形成する（直列接続）。後者の場合、各ピクセル駆動回路は通り抜ける信号に利得増加を与えることができるので、外部コントローラは、データ信号に、ディスプレイ全体を通り抜けるだけの十分な利得を与える必要はない。また後者の場合に、ピクセル駆動回路は、いつでも、又は自らの対応するピクセルグループのためのデータを受信した後にのみ、後続のピクセル駆動回路にデータを渡すように構成することができる。
【００２２】
上記の事柄は、ピクセル駆動回路３０が次の順次ピクセル駆動回路５０に情報を与える過程の一実施形態を表しており、それにより、ピクセル駆動回路５０はその対応するデータに応答する。他の実施形態も実現可能であることは理解されよう。いくつかの代替の実施形態では、制御線及びデータ線の両方を有する必要はない。これらの実施形態では、ピクセル駆動回路と直列に接続される単一の不連続な信号通信線（たとえば、データ線２５、３５等）で十分であろう。１つのそのような代替の実施形態では、ピクセル駆動回路３０は、受信する最初のデータに応答するが、そのデータに応答し終わるまで、次のピクセル駆動回路５０にデータを渡さない。その後、ピクセル駆動回路３０は、行の数に等しいデータが受信されるまで、入ってくるデータをカウントしながら、データを渡し続ける。これがピクセル駆動回路毎に繰り返され、各順次回路は先行するピクセル駆動回路に対して遅延する。こうして、各ピクセル駆動回路は、単にデータを受信することによって、最初に起動される。単一の不連続な通信線を用いる別のそのような代替の実施形態では、ピクセル駆動回路３０は、データストリーム内で１つ又は複数の制御ビットを設定し、そのデータがピクセル駆動回路５０に向けられたものであることを指示することができる。この実施形態は、外部制御デバイスが制御ビット（複数可）を設定して、その配列内の最初のピクセル駆動回路に、データを処理しなければならないことを指示することができ、それによりデータ転送シーケンスを再開することができるという利点を有する。
【００２３】
上記の実施形態は、表示動作中に制御信号を利用して、データの受信を調整する。別の実施形態では、表示動作を開始する前に、制御線上の信号を利用することができる。この実施形態では、制御線（５５等）は直列接続を有し、一方、データ線（２５等）は集積回路との並列接続を有する。この実施形態では、ピクセル駆動回路３０は、アドレスを格納するためのレジスタを含む。表示動作前（ディスプレイの電源が入れられる度に、又はディスプレイが製造されたときに一度だけとすることができる）、制御線５５上に、ピクセル駆動回路３０が、その配列を指示する配列識別番号又はディスプレイ内のアドレスを格納すべきであるという信号が送出される。その次に、制御線６５上に、ピクセル駆動回路５０が、その配列を指示するインクリメントされた番号を格納すべきであるという信号が送出され、ディスプレイの最下部まで続けられる。その後、表示動作中に、並列データ線２５上に信号が送出される。そのデータは、そのデータを処理する適切なピクセル駆動回路を指示するアドレス情報と共に送信することができる。それゆえ、各ピクセル駆動回路は、以前に格納された配列識別番号がデータストリーム内に現れるときにのみ応答する。代替的には、その所定の配列識別番号に基づく適切な量のデータが、下位の番号を付されたピクセル駆動回路に送信されるまで待つことによって、ピクセル駆動回路そのものが、データを処理するタイミングを判断することができる。
【００２４】
図１に示される実施形態は、図示される配列を延長すると共にディスプレイの長さを増やすために、一度、又は何度も繰り返すことができる。その実施形態は、ディスプレイの幅を増やすために、同じ物理ディスプレイ上で並列に一度、又は何度も繰り返すことができる。
【００２５】
ピクセル駆動回路３０は、別個に製造され、後にディスプレイ１０に実装される集積回路とすることができる。本発明において有用なピクセル駆動回路３０の一実施形態が図２に示される。この回路の実施形態では、名目的な制御線５５（図１を参照）は実際には２つの線：クロック入力５６及び同期入力５７を含む。同様に、制御線６５（図１を参照）は、クロック出力６６及び同期出力６７を含む。クロック入力５６及び同期入力５７は、データ線２５がピクセル駆動回路によって駆動されるサブピクセルをプログラムするタイミングを制御する。その回路のデジタル部は、フリップフロップ（ＦＦ）３４から構成されるシフトレジスタである。アナログ駆動回路３１によって、サブピクセルアノード３２に電流が供給される。アナログ駆動回路３１の一実施形態が図３に示される。所望のピクセル輝度に対応する電圧信号がストレージキャパシタ３８上に格納され、ストレージキャパシタは、駆動トランジスタ３６の中に流れる電流を調整して、ピクセルの光放射を制御する。走査信号３３がイネーブルされるときに、走査トランジスタ３７によって、データ線２５上の電圧をストレージキャパシタ３８上に格納することができるようになる。ピクセル駆動回路３０内の回路は、オプションで、熱の影響及びディスプレイの経年変化を補償するための当該技術分野において知られている回路を含むことができる。
【００２６】
ここで図４を参照すると、本発明のディスプレイの別の実施形態の平面図が示される。ディスプレイ１１０では、ピクセル駆動回路が、より大きな発光ピクセルグループ、たとえば、ピクセルグループ１８０の動作を制御する。そのピクセル駆動回路は、第１の集積回路１３０と、対応するピクセルグループのエリア内の１つ又は複数の第２の集積回路、たとえば、第２の集積回路１６０とを備える。第１の集積回路１３０及び１５０並びに第２の集積回路１６０は別個に製造し、後にディスプレイ１１０に実装することができる。第２の集積回路１６０はそれぞれ、電気的接続１７０を介して第１の集積回路（たとえば、１３０）に、かつ電気的接続１４０を介してピクセルグループ、たとえば、ピクセルグループ１２０に電気的に接続される。明確に例示するために、接続１７０は１つの線として表されるが、接続１７０は、必要に応じて複数の線を表すことができることは理解されよう。この実施形態では、集積回路１３０及び１５０は、データ線１２５、１３５及び１４５を介してデータを受信及び送信する機能に関して、上記のディスプレイ１０のピクセル駆動回路３０及び５０に類似である。しかしながら、第１の集積回路１３０及び１５０は、ピクセルを直に制御しない。代わりに、第１の集積回路１３０は、そのデータを１つ又は複数の別個に製造された第２の集積回路、たとえば、第２の集積回路１６０に転送し、第２の集積回路が、その対応する発光ピクセルグループ、たとえば、ピクセルグループ１２０の光放射を制御する。したがって、第１の集積回路は一次、又はマスター集積回路と見なすことができ、一方、第２の集積回路は二次、又はスレーブ集積回路と見なすことができる。この構成の利点は、第１の集積回路１３０を高速のデジタルデータ受信、処理及び送信のために設計及び最適化することができるのに対して、第２の集積回路１６０をアナログ電流駆動による高電力ピクセル制御のために設計及び最適化することができることである。集積回路製造業者は、これらの処理のいずれかのタイプを別個に提供することはできるが、両方を同時に提供するのは容易ではないので、これらの機能を異なる複数の集積回路チップに分離することは好都合である。すなわち、第１の集積回路１３０は、図２のフリップフロップ３４において具現されるデジタル情報部分を取り扱い、低電圧（５Ｖ又は３．３Ｖ）のデジタルロジックタイプのトランジスタによる、小さな特徴サイズの製造工程（０．３５、０．１８、０．１３マイクロメートル等）を用いて形成することができ、一方、第２の集積回路１６０は、図２の回路に類似のアナログ駆動回路を含むことができ、高電圧タイプのトランジスタ（１５Ｖ又は１８Ｖタイプ）による、より大きな特徴サイズの製造工程（０．５マイクロメートル等）を用いて形成することができる。
【００２７】
この実施形態では、データ線は、データ配送（ディスプレイ１０と同様）、及びピクセル駆動回路制御（ディスプレイ１０内の制御線と同様）の両方のための役割を果たす。これは、上記のように、データシーケンス及びコマンドシーケンスの両方が可能であるような、データストリーム内の１つ又は複数の付加情報ビットを用いることによって成し遂げることができる。したがって、データ線１２５を介して外部コントローラから第１の集積回路１３０に向けられるコマンドシーケンスによって、第１の集積回路１３０はデータを受信することになり、そのデータを、その対応する第２の集積回路に配送する。終了したときに、第２の集積回路は、第１の集積回路１５０にコマンドシーケンスを送信し、その対応するピクセルの動作を制御するために第１の集積回路１５０が後に使用するデータを渡す。しかしながら、ディスプレイ１０の場合のように、この実施形態においても、別個のデータ線及び制御線を用いることができる。
【００２８】
ここで図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、図４に示されるような本発明のディスプレイの一実施形態の断面図が示される。図５Ａは、データ線１２５からデータ線１４５までの直線に沿った、図４からのディスプレイ１１０の直線の断面である。ディスプレイ１１０は基板２１０上に形成することができる。基板２１０は、金属箔、プラスチック又は金属及びプラスチックの組み合わせを含む、可撓性材料であることが望ましい。より一般的に使用されるガラス材料も基板として利用することができる。１つの有用な実施形態では、基板２１０は、アルミニウム又はステンレス鋼のような金属箔である。そのような事例では、基板は光に対して不透過性であり、それゆえ、光は基板２１０と反対側にあるディスプレイ１１０の面から放射される。基板２１０が金属箔であるとき、その上に絶縁層２２０が配置される。絶縁層２２０上に、パターニングされた電気的接続が配置される。電気的接続は、上記のような信号データ線及び制御線、たとえば、データ線１２５、１３５及び１４５と、電源及びグランド線（ただし、基板２１０が金属箔である場合には、これらの線のうちの１つが基板２１０によって成し遂げられる場合がある）、タイミング又はハンドシェーク接続、及び回路試験線のような、電子ディスプレイ内で必要又は有用である他の電気的接続とを含むことができる。本明細書において記述されるこの層及び他の層のパターニングは、限定はしないが、従来の堆積及びフォトリソグラフィ、スルーマスク（シャドーマスク）堆積、米国特許第５，２７６，３８０号明細書及び欧州特許第０ ７３２ ８６８号明細書において記述されるようなインテグラルシャドーマスキング、レーザアブレーション、選択的化学気相成長、及びデジタルリソグラフィを含む、当業者によく知られている方法によって成し遂げることができる。
【００２９】
電気的接続の層上に接着剤２４０が配置される。上記の集積回路が、接着剤２４０によって基板２１０に実装され、電気的接続の層への接続のために、必要に応じてバイアホール、たとえば、バイア２３５が形成される。集積回路、たとえば、第１の集積回路１３０及び１５０を、当該技術分野において一般的であるようにウェーハ上に多数の従来の集積回路として製造することができ、米国特許出願公開第２００７／００３２０８９号明細書、国際公開第２００５／１２２２８５号パンフレット及び国際公開第２００６／１３０７２１号パンフレットにおいてヌッツォ（Nuzzo）他によって記述された方法によって、接着剤２４０上に別個に配置することができる。集積回路をディスプレイ基板に取り付ける他の方法が、米国特許出願公開第２００６／００５５８６４号明細書において松村他によって、及び「Manufacturing Microelectronics Using 'Lase-and-Place'」（Photonics Spectra, October 2007, pp. 70-74）においてマシューズ（Mathews）他によって記述される。
【００３０】
パターニングされた絶縁層２６０が、所望の場所、たとえば、バイア２３５を除いて、電気的接続層のための絶縁をもたらす。その後、パターニングされたワイヤ層２６５が、集積回路と電気的接続層との間の電気的接続をもたらす。この上には、パターニングされた絶縁層であるように示される絶縁層２７０、及びＯＬＥＤ層２７５がある。
【００３１】
図５Ｂは、ＸからＸ’までの図４のディスプレイ１１０の概略的な断面図である。具体的には、図５Ｂの断面は、Ｘから、カラーピクセルまで、対応する接続１４０まで、対応する第２の集積回路１６０まで、対応する接続１７０まで、第１の集積回路１３０まで、そして対応する構造を介してＸ’までの断面である。第１の集積回路１３０及び第２の集積回路１６０は、接着剤２４０によって基板２１０に実装される。パターニングされたワイヤ層２６５は、上記のように、同じく、第１の集積回路１３０と第２の集積回路１６０との間の上記の接続１７０、及び第２の集積回路１６０と発光ピクセル２４５との間の接続１４０を含む。したがって、パターニングされたワイヤ層は、ＯＬＥＤ層２７５の下側電極（たとえば、アノード）としての役割を果たすことができるか、又はオプションでは、別の電極を追加することができる。ＯＬＥＤ層２７５は、そのようなデバイスにおいて一般的に用いられる層、たとえば、正孔輸送層、電子輸送層、発光層、及び当該技術分野においてよく知られている他の層を含むことができる。したがって、この実施形態におけるピクセルはＯＬＥＤデバイスを含む。ＯＬＥＤデバイス２７５上には上側電極があり、この実施形態における上側電極はカソード２８０である。基板２１０の全て又は一部が導電性である一実施形態では、カソード２８０はディスプレイ１１０のエッジを包み込み、それにより、基板が電極と電気的に接触し、発光ピクセルとの間で電気を通すことができるようにする。そのディスプレイは上面発光であり、光が基板２１０と反対側にある面から、すなわち、カソード２８０及び透明カバー２９０を通して放射されるようになる。
【００３２】
共通広帯域層（たとえば、白色ＯＬＥＤ層）及びカラーフィルター２８５を用いて、フルカラーデバイスを実現することができる。カラーフィルターは透明カバー２９０上に予め印刷され、そのカバーはガラス又はプラスチックを含むことができる。別の実施形態では、カラーフィルターはカソード２８０の上に形成することができる。実施形態によるが、この実施形態では、透明カバー２９０を取り付けることができるか、又は後に説明されるように、ディスプレイがディスプレイ支持体に対して配置されることになる場合には、透明カバーを外すことができる。別の実施形態では、カラーフィルターは、後に説明されるディスプレイ支持体上に形成され、１つ又は複数のディスプレイ素子をディスプレイ支持体に対して位置合わせ及び固定することができる。
【００３３】
異なるピクセル上に赤色、緑色及び青色発光ＯＬＥＤ材料を選択的に堆積するためのシャドーマスクを用いることによって、フルカラーＯＬＥＤデバイスを形成することもできる。この場合、そのディスプレイは、透明カバー２９０で覆うことができるが、カラーフィルターは不要である。代替的には、透明カバー２９０は、放射ディスプレイ上に形成される薄膜封入層で置き換えることができる。
【００３４】
明確に例示するために、図５Ｂが簡略化されていることは理解されよう。ディスプレイ１１０は典型的には、断面にわたって、さらに多くのピクセル及びカラーフィルターを有する。
【００３５】
ここで図６を参照すると、本発明の複数のタイルを組み込む、本発明のタイル型ディスプレイの一実施形態の平面図が示される。タイル型ディスプレイ３１０は複数のディスプレイタイル３３０を含み、ディスプレイタイルは、互いに平行である第１のエッジ３４０と、第１のエッジ３４０に対して垂直な第２のエッジ３５０とを含む。第１のエッジ３４０は第２のエッジ３５０よりも長い。各ディスプレイタイル３３０は、ディスプレイ１０及び１１０に関して上記で説明されたように構成することができる。すなわち、各ディスプレイタイル３３０は、上記のような基板と、基板上に形成され、上記のようにピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、上記のような複数の順次に配置されるピクセル駆動回路と、上記のような１つ又は複数の信号通信線とを備える。信号通信線、それゆえ、ピクセル駆動回路の配列は、第１のエッジ３４０に対して平行に配置される。順次に配置されるピクセル駆動回路は、基板上に実装される、図１に示されるような一連の集積回路を含むことができる。代替的には、順次に配置されるピクセル駆動回路は、基板上に実装される一連の第１の集積回路を含むことができ、その集積回路はそれぞれ、図４に示されるように、基板上に実装される１つ又は複数の第２の集積回路に電気的に接続される。順次に配置されるピクセル駆動回路は上記のように動作する。ディスプレイタイルの各ピクセル駆動回路は、その対応するピクセルグループの光放射を制御し、ディスプレイタイル３４０上の次の順次ピクセル駆動回路に情報を与え、それにより、次の順次ピクセル駆動回路がその対応するデータに応答し、その対応する発光ピクセルグループの動作を制御する。ディスプレイタイル３３０は、タイル型ディスプレイの放射画像エリアを設けるように、第１の平行なエッジ３４０に沿ってディスプレイ支持体３２０上に位置合わせされ、その放射画像エリアは全てのディスプレイタイルの結合された放射エリアを含む。
【００３６】
ディスプレイタイル３３０は、接着剤を用いて、放射面がディスプレイ支持体３２０に面するようにして位置合わせ及び固定することができる。ディスプレイ支持体３２０は、支持体を通して放射を視認することができるように光透過性である。透明なガラス又はプラスチックを利用することができ、ディスプレイ支持体３２０は硬質又は可撓性とすることができる。
【００３７】
単一の広帯域放射体（たとえば、白色発光ＯＬＥＤ）を用いてフルカラーディスプレイを形成することが望ましい実施形態では、ディスプレイ支持体３２０に、カラーフィルター及び位置合わせマークを予め印刷することができ、別個のカラーフィルター基板を不要にすることができる。その後、ディスプレイタイル３３０を位置合わせマークに合わせて、発光エリアがカラーフィルターと位置合わせされるようにし、ディスプレイタイル３３０が接着剤でディスプレイ支持体３２０に固定される。封入が必要とされ、かつ要求されるディスプレイ寿命に対して、個々のディスプレイタイルの封入（たとえば、透明カバー２９０による）が十分でない場合には、タイル型ディスプレイ３１０は、ガラス又は金属のような防水性かつ酸素不透過性のカバーでディスプレイタイルの非放射面を覆うことによって、さらに封止することができる。個々のディスプレイタイル３３０は、図に示されるように、ディスプレイ支持体３２０のエッジを越えて延在することができるか、又は支持体のエリア内で終端することができる。
【００３８】
タイル型ディスプレイ３１０はデータ源３６０をさらに含み、データ源はディスプレイタイル３３０から離れている。データ源３６０は、ピクセル駆動回路及びその対応するピクセルの動作を制御するためのデータを与える制御デバイスの一例である。データ源３６０はディスプレイ支持体３２０の一部とすることができるか、又は別個の構成要素とすることができる。データ源３６０は画像情報３７０、たとえば、ピクセル強度を受信し、上記のように信号通信線上にデータを与えることによって、各ディスプレイタイル３３０のピクセルからの光放射を制御するデータを生成する。ディスプレイタイル３３０の信号通信線は、第２のエッジ３５０を通して、接続３８０によってデータ源３６０に接続される。各接続３８０は、データ源３６０とディスプレイタイル３３０との間の１つ又は複数の線を表しており、そのような線はデータ線、制御線、電源及びグランド線、ハンドシェーク線、データ読出し線、又はディスプレイ制御のために必要とされる他の線を含むことができる。接続３８０は、一方又は両方の第２のエッジ３５０に取り付けることができる。しかしながら、単一のデータ源３６０を用いて低コストの駆動方法を可能にするために、単一の第２のエッジにおける接続が望ましい。データ源３６０は、プロセッサ又は特定用途向け集積回路のような、ディスプレイを制御するのに有用である、当該技術分野において知られているデバイスとすることができる。
【００３９】
ここで図７を参照すると、本発明のディスプレイを使用する方法のブロック図が示されており、合わせて図１及び図６も参照する。方法４００の開始時に、データ源３６０によって画像情報３７０が受信され（ステップ４１０）、データ源３６０は、ディスプレイのピクセル駆動回路及びピクセルを駆動するために用いられることになるデータを生成する（ステップ４２０）。データ源３６０は、たとえば、制御線５５上で第１のピクセル駆動回路３０に信号を与えることによって、第１のピクセル駆動回路に情報を与えて（ステップ４３０）、その対応するピクセルグループの制御を開始する。その後、たとえば、信号データ線２５を介して、そのピクセル駆動回路にデータが与えられ（ステップ４４０）、ピクセル駆動回路は、そのデータを用いて、その対応するピクセルグループ内のピクセルを制御する（ステップ４５０）。その対応するグループ内にさらにピクセルがある場合には（ステップ４６０）、必要に応じて、ステップ４４０及び４５０が繰り返される。ピクセル駆動回路３０及びその対応するピクセルグループのためのデータがもはやないとき（ステップ４６０）、ピクセル駆動回路３０は、たとえば、制御線６５上の信号を介して、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与え（ステップ４７０）、次のピクセル駆動回路がその対応するデータに応答して、その発光ピクセルグループの動作を制御するようにする。次の順次ピクセル駆動回路が存在する場合には（ステップ４８０）、必要に応じて、ステップ４４０〜４７０が繰り返される。それ以上ピクセル駆動回路が存在しない場合には（ステップ４８０）、その過程は終了する。それゆえ、最後の順次ピクセル駆動回路は、後続のピクセル駆動回路に信号を伝達する能力を有する。しかしながら、その信号に応答する後続のピクセル駆動回路は存在せず、データ源３６０は、それ以上のデータを与えない。代わりに、データ源３６０は、新たな情報を用いて過程４００を再開し（ステップ４１０）、新たな画像データを生成し（ステップ４２０）、第１のピクセル駆動回路に信号を伝達して再びデータを受け取り始める（ステップ４３０）。タイル型ディスプレイ、たとえば、タイル型ディスプレイ３１０では、上記の過程はディスプレイタイル毎に用いられる。
【００４０】
代替の実施形態では、タイルの最下部においてそれ以上のピクセル駆動回路が存在しない場合には、最後のピクセル駆動回路は第１のピクセル駆動回路に信号を伝達し、データへの応答を再開することができる。しかしながら、この実施形態は、各ディスプレイタイルにおいて所定の長さにわたって延在する余分な線を必要とすることになるので、望ましくない実施形態である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ ディスプレイ
２０ ピクセルグループ
２０ｒ 赤色ピクセル
２０ｇ 緑色ピクセル
２０ｗ 白色ピクセル
２０ｂ 青色ピクセル
２５ データ線
３０ ピクセル駆動回路
３１ アナログ駆動回路
３２ サブピクセルアノード
３３ 走査信号
３４ フリップフロップ
３５ データ線
３６ 駆動トランジスタ
３７ 走査トランジスタ
３８ ストレージキャパシタ
４０ 接続
４５ データ線
５０ ピクセル駆動回路
５５ 制御線
５６ クロック入力
５７ 同期入力
６５ 制御線
６６ クロック出力
６７ 同期出力
７５ 制御線
８０ データ源
１１０ ディスプレイ
１２０ ピクセルグループ
１２５ データ線
１３０ 第１の集積回路
１３５ データ線
１４０ 接続
１４５ データ線
１５０ 第１の集積回路
１６０ 第２の集積回路
１７０ 接続
１８０ ピクセルグループ
２１０ 基板
２２０ 絶縁層
２３５ バイア
２４０ 接着剤
２４５ ピクセル
２６０ パターニングされた絶縁層
２６５ パターニングされたワイヤ層
２７０ パターニングされた絶縁層
２７５ ＯＬＥＤ層
２８０ カソード
２８５ カラーフィルター
２９０ 透明カバー
３１０ タイル型ディスプレイ
３２０ ディスプレイ支持体
３３０ ディスプレイタイル
３４０ 第１のエッジ
３５０ 第２のエッジ
３６０ データ源
３７０ 画像情報
３８０ 接続
４００ 方法
４１０〜４７０ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ディスプレイに関し、詳細には大型電子ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶（ＬＣ）ディスプレイ及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイのような電子ディスプレイデバイスが普及しつつあり、電子ディスプレイは従来のディスプレイに比べて薄型で、軽量で、消費電力が少ないことから、従来の陰極線管ディスプレイよりも一層好ましい。それらの電子ディスプレイによって、より大きな面積のディスプレイも開発することができるようになった。これは、さらに大型のディスプレイ、たとえば、テレビ用の大型ディスプレイの需要をもたらしている。しかしながら、ディスプレイが大きくなるほど製造するのが難しくなるので、サイズと共に、この種のディスプレイを製造するコストは急上昇することになる。
【０００３】
電子ディスプレイは、一般的に、ガラス板のような基板上に制御回路（たとえば、薄膜トランジスタ、すなわちＴＦＴのパターンであり、それは１つ又はいくつかの層を含むことができる）及び発光材料を設けることによって製造される。パターニングされたカラーフィルター、又はＬＣディスプレイ内の液晶の層等の他の材料も設けることができる。そのようなディスプレイは、最終的な製品を実現するために、複数のコーティング及びパターニングステップを必要とする。
【０００４】
ディスプレイサイズが大きくなるにつれて、そのような工程も益々難しくなる。１つの問題は、ディスプレイが大きくなるほど、コーティング及びパターニングステップのために必要とされる装置も大きくかつ高額になり、さらに、多くの場合にクリーンルームにおいて、より大きな面積を必要とし、それによりさらに費用が嵩むことである。さらに、１つのディスプレイを使用不可能にする製造中の欠陥は、それよりも大きく、高額である基板の損失を伴うので、さらに費用がかかる。小型のディスプレイの場合であれば許容できた欠陥率も、はるかに大型のディスプレイの場合には許容できない可能性がある。これは、製造管理をさらに厳しくすることに繋がる可能性があり、これもコストを上昇させる。
【０００５】
大型ディスプレイの製造性を改善する１つの手法は、小型のディスプレイユニットを製造し、その後、それらのディスプレイユニットをタイル型ディスプレイとして結合することであった。それらの例には、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４が含まれる。製造を容易にする上で魅力的であるが、タイル型ディスプレイは、画像ディスプレイの適切な制御へのアクセス等の他の問題を引き起こす。画像を適切に表示するために、電子ディスプレイは２次元に存在するデータ信号及び制御信号、たとえば、列接続上のデータ信号及び行接続上に存在する制御信号を必要とする。長方形タイルから成る２×２アレイでは、たとえば、特許文献４の図１Ａにおいて示されるように、各タイルは各次元において露出した１つのエッジを有し、それにより、そのように接続することができるようにする。しかしながら、このようにしてタイル型アレイを接続すると、単一ユニットのディスプレイと比べて、ディスプレイを制御するために必要とされる接続が２倍になる。さらに、２×２よりも多くのタイルアレイ（たとえば、２×３）を必要とする大型アレイの場合、タイルのうちのいくつかにおいて、側面が１つしか露出しないか、又はさらには１つも露出しないことになるので、このエッジ接続法は実現不可能である。
【０００６】
特許文献５において、ブロディ（Brody）他は、この制約を克服し、タイルを重ね合わせて大型のディスプレイを作り出すことができる方法を教示している。しかしながら、この方法の不都合な点は、現時点において、タイルがタイル−タイル間接続を含まなければならないことである。この要件は、必然的に、各タイルの製造をさらに複雑にし、難しくする。
【０００７】
特許文献６は、さらに多くの数のタイルを有するタイル型ディスプレイを形成するための種々の手法を記述している。たとえば、各タイルを１つのモジュールとして形成し、少なくとも２つのエッジ（たとえば、行エッジ及び列エッジ）において接続することができる。代替的には、タイル−タイル間接続を形成することができる。タイルへの接続及びタイルの封止のための空間が放射ピクセルエリア間で隠されなければならないので、この手法は、ピクセルサイズが非常に大きいか、又は解像度が低いディスプレイの場合にのみ有効である。
【０００８】
特許文献７において、ボワドロン（Boisdron）他は、表示品質を改善するために、タイルの封止領域及びタイルへの電気的接続のために必要とされる空間、又は表示エリア内のタイル間の空間を低減するか又は隠す方法を教示している。しかしながら、これらの方法は、費用を増やし、製造するのを複雑にする。
【０００９】
特許文献８において、コック（Cok）は、ディスプレイタイル素子を直列又は並列に接続することができることを教示している。しかしながら、タイル内通信が従来通りに処理されるので、単一タイルの最大サイズを制限する。さらに、この手法では、２×２よりも大きなタイル型アレイの場合に、光導波路等によって、タイル−タイル間の電気的接続又はディスプレイ内の封止領域を依然として隠す必要がある。
【００１０】
特許文献９において、松村（Matsumura）他は、ピクセル素子を制御するために、ディスプレイ内に固定される半導体ＩＣを利用するディスプレイのアセンブリのための方法を教示しており、その方法では、従来技術のディスプレイのＴＦＴによって実行される標準機能を、ＩＣ内に埋め込まれるトランジスタが代わりに実行する。松村他のデバイスは行制御ワイヤ及び列データワイヤから成る従来の直交アレイによって駆動されるので、長いディスプレイ又は大きなディスプレイのタイル張り又は製造を容易にしない。
【００１１】
大面積で、低コストのディスプレイを製造するのに、複数の小型のディスプレイをタイル張りするという目標は依然として望ましい。したがって、より大きなタイル型ディスプレイの製造は進歩しているものの、さらに製造するのが容易である改善された大型ディスプレイが依然として必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，６６１，５３１号
【特許文献２】米国特許第５，０５６，８９３号
【特許文献３】米国特許第５，６７３，０９１号
【特許文献４】米国特許第５，９０３，３２８号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６／００４４２１５号
【特許文献６】米国特許第５，８８９，５６８号
【特許文献７】米国特許第５，６７３，０９１号
【特許文献８】米国特許第６，９９９，０４５号
【特許文献９】米国特許出願公開第２００６／００５５８６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
それゆえ、本発明の目的は、さらに容易に製造することができる大型ディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイであって、
ａ．放射画像エリアを設けるように位置合わせされる複数のディスプレイタイルを備え、該ディスプレイタイルはそれぞれ、
ｉ．放射画像エリアにおいてピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、
ｉｉ．複数の順次に配置されるピクセル駆動回路であって、各ピクセル駆動回路は、そのようなピクセルの光放射を制御するために特定のピクセルグループに電気的に接続される、ピクセル駆動回路と、
ｉｉｉ．各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータを与える、１つ又は複数の信号通信線を含む第１の手段とを備え、
ｉｖ．各ピクセル駆動回路は、第１の手段から、該ピクセル駆動回路の対応するピクセルグループの光放射を制御するためのデータを受信し、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与えて、そのような次の順次ピクセル駆動回路に該次の順次ピクセル駆動回路の対応するデータに応答させて該次の順次ピクセル駆動回路の発光ピクセルグループの動作を制御させると共に、所定の数のピクセル駆動回路が放射エリアから所望の光放射を引き起こすまで、この動作を繰り返す、光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイによって達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の利点は、多数の小型のタイルから大型ディスプレイを形成することができ、それにより大型電子ディスプレイをさらに簡単かつ安価に製造することができるようになることである。本発明のさらなる利点は、任意の所望の数のタイルを使用することができることである。本発明のさらなる利点は、欠陥がある場合には、ディスプレイ全体よりもはるかに安価であるタイルを廃棄することができ、既知の良好なタイルからのみディスプレイが製造されるので、製造歩留まりが改善され、ディスプレイのコストが削減されることである。本発明のさらなる利点は、タイル−タイル間接続が不要であり、それゆえ、タイルの複雑さ及び製造の難しさが軽減されることである。本発明のさらなる利点は、制御及びデータ接続の全てがディスプレイの一方の側に存在し、ディスプレイの制御が簡単になることである。本発明のさらなる利点は、表示エリア内でタイルへの電気的接続が不要であり、それにより、高い画像品質が提供されることである。本発明のさらなる利点は、ディスプレイが平坦でない形状を有することが望ましい用途において使用することができることである。本発明のさらなる利点は、個々の駆動回路をその製造時に全て同じにすることができ、固有のＩＤ又はアドレス情報が不要であることである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のディスプレイの一実施形態の平面図である。
【図２】本発明を実施する際に用いることができるピクセル駆動回路のためのブロック図である。
【図３】ピクセル駆動制御回路内に含まれる駆動回路の回路図である。
【図４】本発明のディスプレイの別の実施形態の平面図である。
【図５Ａ】図４によって示されるような本発明のディスプレイの一実施形態の断面図である。
【図５Ｂ】図４によって示されるような本発明のディスプレイの一実施形態の断面図である。
【図６】本発明の複数のディスプレイタイルを組み込む、本発明のタイル型ディスプレイの一実施形態の平面図である。
【図７】本発明のディスプレイを使用する方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
層厚のような特徴は多くの場合にサブマイクロメートル範囲内にあるので、それらの図面のサイズは、寸法を正確に表すことではなく、本発明の特徴を明確に例示することを目的とする。
【００１８】
ここで図１を参照すると、本発明のディスプレイの一実施形態の平面図が示される。ディスプレイ１０は、ディスプレイ全体又はその一部を表すことができる。ディスプレイ１０は、光放射を引き起こす放射画像エリアを有する。放射画像エリアは、複数の発光ピクセル、たとえば、２０ｒのような赤色発光ピクセル、２０ｇのような緑色発光ピクセル、２０ｂのような青色発光ピクセル及び２０ｗのような白色発光ピクセルを備える。発光ピクセルは、任意の形態の電子ディスプレイ、たとえば、ＯＬＥＤ又はＬＣＤとすることができ、本実施形態における色の組み合わせには限定されない。放射エリア内のピクセルは、複数のピクセルから成るグループ、たとえば、ピクセルグループ２０内に配置される。ディスプレイ１０は、複数の順次に配置されるピクセル駆動回路、たとえば、ピクセル駆動回路３０及び５０と、ピクセル駆動回路３０の上方に、又はピクセル駆動回路５０の下方に位置決めされる場合がある他のピクセル駆動回路とを含む。本明細書において用いられるときに、用語「順次に配置される」は、１）ピクセル駆動回路が、そのような駆動回路の空間内に１つの配列、たとえば、支持体上に直線的な配列を形成するように位置決めされ、２）ピクセル駆動回路が、その空間的な位置と同じ配列内でその動作を実行すると共に、３）１つの配列内の全てのピクセル駆動回路が、少なくとも１つの通信接続によって、連鎖構成で電気的に直列に接続されることを意味する。それゆえ、各ピクセル駆動回路は次の順次ピクセル駆動回路に電気的に接続される。直列の少なくとも１つの通信接続に加えて、そのディスプレイは、ピクセル駆動回路にデータの一部を与えるための並列の通信接続をさらに含むことができる。本明細書において用いられる用語「直列」、「直列に」及び「並列に」は、ピクセル駆動回路に対する通信経路の配置を指している。ピクセルからの光放射を制御するために、各ピクセル駆動回路は、特定のピクセルグループに電気的に接続され、たとえば、ピクセル駆動回路３０は、ピクセルグループ２０に接続される（電気的接続、たとえば４０を経由する）。ピクセル駆動回路３０は、後に示されるように、受信されるデータに従って、ピクセルグループ２０内の各ピクセルの輝度レベルを決定する。ピクセル駆動回路３０は、たとえば、別個に製造された集積回路とすることができ、後にさらに説明される。本明細書において記述される実施形態において、データは、個々のサブピクセル、ピクセル、又はピクセルグループの所望の輝度及び色に関連するデジタルデータとして表すことができるか、又はアナログ電圧信号の形で表すことができる。
【００１９】
ディスプレイ１０は、ピクセル駆動回路３０の動作を制御するための装置をさらに備える。この制御装置は、１つ又は複数の信号通信線、たとえば、データ線２５及び制御線５５と、ディスプレイ１０の外部に存在することができ、データ線２５上にデータを、制御線５５上に制御信号を与えるための制御デバイス、たとえば、データ源８０とを備える。データ源８０は、ピクセル駆動回路及びその対応するピクセルの動作を制御するためのデータを与える制御デバイスの一例である。データ源８０は、プロセッサ又は特定用途向け集積回路のような、ディスプレイを制御するために有用である、当該技術分野において知られているデバイスとすることができる。こうして、第１のピクセル駆動回路は、制御デバイスに電気的に接続され、制御デバイスからデータを受信する。与えられるデータ及び信号は、ピクセル駆動回路の動作を制御する。他のデータ線及び制御線は、順次に配置されるピクセル駆動回路に接続することができる。制御線５５及び後続の制御線（たとえば、制御線６５及び７５）のような、信号通信線のうちの少なくとも１つが、順次に配置されるピクセル駆動回路と電気的に直列に接続される。他の信号通信線、たとえば、データ線２５及び後続のデータ線は、各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータの一部を与えるための直列又は並列信号通信線とすることができる。その制御デバイスは、最初に、ピクセル駆動回路３０に接続される全てのピクセルのためのデータを与え、その後、ピクセル駆動回路５０に接続される全てのピクセルのためのデータを与え、そして順次に一連の各ピクセル駆動回路のためのデータを与えることによってディスプレイ１０のピクセルの放射を制御するための順次データをデータ線２５上に与える。本発明の一実施形態では、制御線５５上に信号を与えることによって、ピクセル駆動回路３０に情報が与えられ、それにより、ピクセル駆動回路３０がデータ線２５上のその対応するデータに応答し、ピクセルグループ２０の動作を制御する。ピクセル駆動回路３０は、そのデータに応答して、個々のピクセルの動作を制御する。発光ピクセルグループ２０の全てに対してデータが与えられたとき、ピクセル駆動回路３０は、制御線６５上の信号を介して、次の順次ピクセル駆動回路、たとえば、ピクセル駆動回路５０に情報を与える。その情報によって、ピクセル駆動回路５０は、データ線３５上のその対応するデータに応答し、その発光ピクセルグループの動作を制御する。ピクセル駆動回路５０が完了するとき、ピクセル駆動回路５０は、たとえば、制御線７５上の信号を介して、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与え、その対応するデータはデータ線４５上で入手することができる。所定の数のピクセル駆動回路によって、ディスプレイ１０の放射エリアから所望の光放射がもたらされるまで、この過程は繰り返される。
【００２０】
本発明の１つの利点は、最後のピクセル駆動回路の動作が他の動作と異なる必要はなく、製造するのが簡単になることである。最後のピクセル駆動回路は、次のピクセル駆動回路に信号を伝達するための役割を果たす。しかしながら、その信号を受信するのに利用可能な次のピクセル駆動回路は存在しない。さらに、データ源はデータを送信するのを中止し、データ伝送シーケンスは終了する。その後、データ源は、制御線上で最初のピクセル駆動回路に信号を送出し、新たなデータ伝送シーケンスが開始していることを指示する。
【００２１】
ディスプレイ１０は、そのようなディスプレイ内で一般的に用いられる、電源線及びグランド線のような他の線も含む。これらの線は、本発明の顕著な特徴を明確に例示するために省かれている。各ピクセル駆動回路が後続の制御線を制御するように、制御線５５、６５及び７５は、連続しないように、すなわち、ピクセル駆動回路と直列に接続されるように構成される。データ線２５、３５、４５及び任意の後続の線は、ディスプレイ１０の上から下まで連続した線を形成することができる（並列接続）か、又は別個の線とすることができ、各ピクセル駆動回路が同様にデータ経路の一部を形成する（直列接続）。後者の場合、各ピクセル駆動回路は通り抜ける信号に利得増加を与えることができるので、外部コントローラは、データ信号に、ディスプレイ全体を通り抜けるだけの十分な利得を与える必要はない。また後者の場合に、ピクセル駆動回路は、いつでも、又は自らの対応するピクセルグループのためのデータを受信した後にのみ、後続のピクセル駆動回路にデータを渡すように構成することができる。
【００２２】
上記の事柄は、ピクセル駆動回路３０が次の順次ピクセル駆動回路５０に情報を与える過程の一実施形態を表しており、それにより、ピクセル駆動回路５０はその対応するデータに応答する。他の実施形態も実現可能であることは理解されよう。いくつかの代替の実施形態では、制御線及びデータ線の両方を有する必要はない。これらの実施形態では、ピクセル駆動回路と直列に接続される単一の不連続な信号通信線（たとえば、データ線２５、３５等）で十分であろう。１つのそのような代替の実施形態では、ピクセル駆動回路３０は、受信する最初のデータに応答するが、そのデータに応答し終わるまで、次のピクセル駆動回路５０にデータを渡さない。その後、ピクセル駆動回路３０は、行の数に等しいデータが受信されるまで、入ってくるデータをカウントしながら、データを渡し続ける。これがピクセル駆動回路毎に繰り返され、各順次回路は先行するピクセル駆動回路に対して遅延する。こうして、各ピクセル駆動回路は、単にデータを受信することによって、最初に起動される。単一の不連続な通信線を用いる別のそのような代替の実施形態では、ピクセル駆動回路３０は、データストリーム内で１つ又は複数の制御ビットを設定し、そのデータがピクセル駆動回路５０に向けられたものであることを指示することができる。この実施形態は、外部制御デバイスが制御ビット（複数可）を設定して、その配列内の最初のピクセル駆動回路に、データを処理しなければならないことを指示することができ、それによりデータ転送シーケンスを再開することができるという利点を有する。
【００２３】
上記の実施形態は、表示動作中に制御信号を利用して、データの受信を調整する。別の実施形態では、表示動作を開始する前に、制御線上の信号を利用することができる。この実施形態では、制御線（５５等）は直列接続を有し、一方、データ線（２５等）は集積回路との並列接続を有する。この実施形態では、ピクセル駆動回路３０は、アドレスを格納するためのレジスタを含む。表示動作前（ディスプレイの電源が入れられる度に、又はディスプレイが製造されたときに一度だけとすることができる）、制御線５５上に、ピクセル駆動回路３０が、その配列を指示する配列識別番号又はディスプレイ内のアドレスを格納すべきであるという信号が送出される。その次に、制御線６５上に、ピクセル駆動回路５０が、その配列を指示するインクリメントされた番号を格納すべきであるという信号が送出され、ディスプレイの最下部まで続けられる。その後、表示動作中に、並列データ線２５上に信号が送出される。そのデータは、そのデータを処理する適切なピクセル駆動回路を指示するアドレス情報と共に送信することができる。それゆえ、各ピクセル駆動回路は、以前に格納された配列識別番号がデータストリーム内に現れるときにのみ応答する。代替的には、その所定の配列識別番号に基づく適切な量のデータが、下位の番号を付されたピクセル駆動回路に送信されるまで待つことによって、ピクセル駆動回路そのものが、データを処理するタイミングを判断することができる。
【００２４】
図１に示される実施形態は、図示される配列を延長すると共にディスプレイの長さを増やすために、一度、又は何度も繰り返すことができる。その実施形態は、ディスプレイの幅を増やすために、同じ物理ディスプレイ上で並列に一度、又は何度も繰り返すことができる。
【００２５】
ピクセル駆動回路３０は、別個に製造され、後にディスプレイ１０に実装される集積回路とすることができる。本発明において有用なピクセル駆動回路３０の一実施形態が図２に示される。この回路の実施形態では、名目的な制御線５５（図１を参照）は実際には２つの線：クロック入力５６及び同期入力５７を含む。同様に、制御線６５（図１を参照）は、クロック出力６６及び同期出力６７を含む。クロック入力５６及び同期入力５７は、データ線２５がピクセル駆動回路によって駆動されるサブピクセルをプログラムするタイミングを制御する。その回路のデジタル部は、フリップフロップ（ＦＦ）３４から構成されるシフトレジスタである。アナログ駆動回路３１によって、サブピクセルアノード３２に電流が供給される。アナログ駆動回路３１の一実施形態が図３に示される。所望のピクセル輝度に対応する電圧信号がストレージキャパシタ３８上に格納され、ストレージキャパシタは、駆動トランジスタ３６の中に流れる電流を調整して、ピクセルの光放射を制御する。走査信号３３がイネーブルされるときに、走査トランジスタ３７によって、データ線２５上の電圧をストレージキャパシタ３８上に格納することができるようになる。ピクセル駆動回路３０内の回路は、オプションで、熱の影響及びディスプレイの経年変化を補償するための当該技術分野において知られている回路を含むことができる。
【００２６】
ここで図４を参照すると、本発明のディスプレイの別の実施形態の平面図が示される。ディスプレイ１１０では、ピクセル駆動回路が、より大きな発光ピクセルグループ、たとえば、ピクセルグループ１８０の動作を制御する。そのピクセル駆動回路は、第１の集積回路１３０と、対応するピクセルグループのエリア内の１つ又は複数の第２の集積回路、たとえば、第２の集積回路１６０とを備える。第１の集積回路１３０及び１５０並びに第２の集積回路１６０は別個に製造し、後にディスプレイ１１０に実装することができる。第２の集積回路１６０はそれぞれ、電気的接続１７０を介して第１の集積回路（たとえば、１３０）に、かつ電気的接続１４０を介してピクセルグループ、たとえば、ピクセルグループ１２０に電気的に接続される。明確に例示するために、接続１７０は１つの線として表されるが、接続１７０は、必要に応じて複数の線を表すことができることは理解されよう。この実施形態では、集積回路１３０及び１５０は、データ線１２５、１３５及び１４５を介してデータを受信及び送信する機能に関して、上記のディスプレイ１０のピクセル駆動回路３０及び５０に類似である。しかしながら、第１の集積回路１３０及び１５０は、ピクセルを直に制御しない。代わりに、第１の集積回路１３０は、そのデータを１つ又は複数の別個に製造された第２の集積回路、たとえば、第２の集積回路１６０に転送し、第２の集積回路が、その対応する発光ピクセルグループ、たとえば、ピクセルグループ１２０の光放射を制御する。したがって、第１の集積回路は一次、又はマスター集積回路と見なすことができ、一方、第２の集積回路は二次、又はスレーブ集積回路と見なすことができる。この構成の利点は、第１の集積回路１３０を高速のデジタルデータ受信、処理及び送信のために設計及び最適化することができるのに対して、第２の集積回路１６０をアナログ電流駆動による高電力ピクセル制御のために設計及び最適化することができることである。集積回路製造業者は、これらの処理のいずれかのタイプを別個に提供することはできるが、両方を同時に提供するのは容易ではないので、これらの機能を異なる複数の集積回路チップに分離することは好都合である。すなわち、第１の集積回路１３０は、図２のフリップフロップ３４において具現されるデジタル情報部分を取り扱い、低電圧（５Ｖ又は３．３Ｖ）のデジタルロジックタイプのトランジスタによる、小さな特徴サイズの製造工程（０．３５、０．１８、０．１３マイクロメートル等）を用いて形成することができ、一方、第２の集積回路１６０は、図２の回路に類似のアナログ駆動回路を含むことができ、高電圧タイプのトランジスタ（１５Ｖ又は１８Ｖタイプ）による、より大きな特徴サイズの製造工程（０．５マイクロメートル等）を用いて形成することができる。
【００２７】
この実施形態では、データ線は、データ配送（ディスプレイ１０と同様）、及びピクセル駆動回路制御（ディスプレイ１０内の制御線と同様）の両方のための役割を果たす。これは、上記のように、データシーケンス及びコマンドシーケンスの両方が可能であるような、データストリーム内の１つ又は複数の付加情報ビットを用いることによって成し遂げることができる。したがって、データ線１２５を介して外部コントローラから第１の集積回路１３０に向けられるコマンドシーケンスによって、第１の集積回路１３０はデータを受信することになり、そのデータを、その対応する第２の集積回路に配送する。終了したときに、第２の集積回路は、第１の集積回路１５０にコマンドシーケンスを送信し、その対応するピクセルの動作を制御するために第１の集積回路１５０が後に使用するデータを渡す。しかしながら、ディスプレイ１０の場合のように、この実施形態においても、別個のデータ線及び制御線を用いることができる。
【００２８】
ここで図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、図４に示されるような本発明のディスプレイの一実施形態の断面図が示される。図５Ａは、データ線１２５からデータ線１４５までの直線に沿った、図４からのディスプレイ１１０の直線の断面である。ディスプレイ１１０は基板２１０上に形成することができる。基板２１０は、金属箔、プラスチック又は金属及びプラスチックの組み合わせを含む、可撓性材料であることが望ましい。より一般的に使用されるガラス材料も基板として利用することができる。１つの有用な実施形態では、基板２１０は、アルミニウム又はステンレス鋼のような金属箔である。そのような事例では、基板は光に対して不透過性であり、それゆえ、光は基板２１０と反対側にあるディスプレイ１１０の面から放射される。基板２１０が金属箔であるとき、その上に絶縁層２２０が配置される。絶縁層２２０上に、パターニングされた電気的接続が配置される。電気的接続は、上記のような信号データ線及び制御線、たとえば、データ線１２５、１３５及び１４５と、電源及びグランド線（ただし、基板２１０が金属箔である場合には、これらの線のうちの１つが基板２１０によって成し遂げられる場合がある）、タイミング又はハンドシェーク接続、及び回路試験線のような、電子ディスプレイ内で必要又は有用である他の電気的接続とを含むことができる。本明細書において記述されるこの層及び他の層のパターニングは、限定はしないが、従来の堆積及びフォトリソグラフィ、スルーマスク（シャドーマスク）堆積、米国特許第５，２７６，３８０号明細書及び欧州特許第０ ７３２ ８６８号明細書において記述されるようなインテグラルシャドーマスキング、レーザアブレーション、選択的化学気相成長、及びデジタルリソグラフィを含む、当業者によく知られている方法によって成し遂げることができる。
【００２９】
電気的接続の層上に接着剤２４０が配置される。上記の集積回路が、接着剤２４０によって基板２１０に実装され、電気的接続の層への接続のために、必要に応じてバイアホール、たとえば、バイア２３５が形成される。集積回路、たとえば、第１の集積回路１３０及び１５０を、当該技術分野において一般的であるようにウェーハ上に多数の従来の集積回路として製造することができ、米国特許出願公開第２００７／００３２０８９号明細書、国際公開第２００５／１２２２８５号パンフレット及び国際公開第２００６／１３０７２１号パンフレットにおいてヌッツォ（Nuzzo）他によって記述された方法によって、接着剤２４０上に別個に配置することができる。集積回路をディスプレイ基板に取り付ける他の方法が、米国特許出願公開第２００６／００５５８６４号明細書において松村他によって、及び「Manufacturing Microelectronics Using 'Lase-and-Place'」（Photonics Spectra, October 2007, pp. 70-74）においてマシューズ（Mathews）他によって記述される。
【００３０】
パターニングされた絶縁層２６０が、所望の場所、たとえば、バイア２３５を除いて、電気的接続層のための絶縁をもたらす。その後、パターニングされたワイヤ層２６５が、集積回路と電気的接続層との間の電気的接続をもたらす。この上には、パターニングされた絶縁層であるように示される絶縁層２７０、及びＯＬＥＤ層２７５がある。
【００３１】
図５Ｂは、ＸからＸ’までの図４のディスプレイ１１０の概略的な断面図である。具体的には、図５Ｂの断面は、Ｘから、カラーピクセルまで、対応する接続１４０まで、対応する第２の集積回路１６０まで、対応する接続１７０まで、第１の集積回路１３０まで、そして対応する構造を介してＸ’までの断面である。第１の集積回路１３０及び第２の集積回路１６０は、接着剤２４０によって基板２１０に実装される。パターニングされたワイヤ層２６５は、上記のように、同じく、第１の集積回路１３０と第２の集積回路１６０との間の上記の接続１７０、及び第２の集積回路１６０と発光ピクセル２４５との間の接続１４０を含む。したがって、パターニングされたワイヤ層は、ＯＬＥＤ層２７５の下側電極（たとえば、アノード）としての役割を果たすことができるか、又はオプションでは、別の電極を追加することができる。ＯＬＥＤ層２７５は、そのようなデバイスにおいて一般的に用いられる層、たとえば、正孔輸送層、電子輸送層、発光層、及び当該技術分野においてよく知られている他の層を含むことができる。したがって、この実施形態におけるピクセルはＯＬＥＤデバイスを含む。ＯＬＥＤデバイス２７５上には上側電極があり、この実施形態における上側電極はカソード２８０である。基板２１０の全て又は一部が導電性である一実施形態では、カソード２８０はディスプレイ１１０のエッジを包み込み、それにより、基板が電極と電気的に接触し、発光ピクセルとの間で電気を通すことができるようにする。そのディスプレイは上面発光であり、光が基板２１０と反対側にある面から、すなわち、カソード２８０及び透明カバー２９０を通して放射されるようになる。
【００３２】
共通広帯域層（たとえば、白色ＯＬＥＤ層）及びカラーフィルター２８５を用いて、フルカラーデバイスを実現することができる。カラーフィルターは透明カバー２９０上に予め印刷され、そのカバーはガラス又はプラスチックを含むことができる。別の実施形態では、カラーフィルターはカソード２８０の上に形成することができる。実施形態によるが、この実施形態では、透明カバー２９０を取り付けることができるか、又は後に説明されるように、ディスプレイがディスプレイ支持体に対して配置されることになる場合には、透明カバーを外すことができる。別の実施形態では、カラーフィルターは、後に説明されるディスプレイ支持体上に形成され、１つ又は複数のディスプレイ素子をディスプレイ支持体に対して位置合わせ及び固定することができる。
【００３３】
異なるピクセル上に赤色、緑色及び青色発光ＯＬＥＤ材料を選択的に堆積するためのシャドーマスクを用いることによって、フルカラーＯＬＥＤデバイスを形成することもできる。この場合、そのディスプレイは、透明カバー２９０で覆うことができるが、カラーフィルターは不要である。代替的には、透明カバー２９０は、放射ディスプレイ上に形成される薄膜封入層で置き換えることができる。
【００３４】
明確に例示するために、図５Ｂが簡略化されていることは理解されよう。ディスプレイ１１０は典型的には、断面にわたって、さらに多くのピクセル及びカラーフィルターを有する。
【００３５】
ここで図６を参照すると、本発明の複数のタイルを組み込む、本発明のタイル型ディスプレイの一実施形態の平面図が示される。タイル型ディスプレイ３１０は複数のディスプレイタイル３３０を含み、ディスプレイタイルは、互いに平行である第１のエッジ３４０と、第１のエッジ３４０に対して垂直な第２のエッジ３５０とを含む。第１のエッジ３４０は第２のエッジ３５０よりも長い。各ディスプレイタイル３３０は、ディスプレイ１０及び１１０に関して上記で説明されたように構成することができる。すなわち、各ディスプレイタイル３３０は、上記のような基板と、基板上に形成され、上記のようにピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、上記のような複数の順次に配置されるピクセル駆動回路と、上記のような１つ又は複数の信号通信線とを備える。信号通信線、それゆえ、ピクセル駆動回路の配列は、第１のエッジ３４０に対して平行に配置される。順次に配置されるピクセル駆動回路は、基板上に実装される、図１に示されるような一連の集積回路を含むことができる。代替的には、順次に配置されるピクセル駆動回路は、基板上に実装される一連の第１の集積回路を含むことができ、その集積回路はそれぞれ、図４に示されるように、基板上に実装される１つ又は複数の第２の集積回路に電気的に接続される。順次に配置されるピクセル駆動回路は上記のように動作する。ディスプレイタイルの各ピクセル駆動回路は、その対応するピクセルグループの光放射を制御し、ディスプレイタイル３４０上の次の順次ピクセル駆動回路に情報を与え、それにより、次の順次ピクセル駆動回路がその対応するデータに応答し、その対応する発光ピクセルグループの動作を制御する。ディスプレイタイル３３０は、タイル型ディスプレイの放射画像エリアを設けるように、第１の平行なエッジ３４０に沿ってディスプレイ支持体３２０上に位置合わせされ、その放射画像エリアは全てのディスプレイタイルの結合された放射エリアを含む。
【００３６】
ディスプレイタイル３３０は、接着剤を用いて、放射面がディスプレイ支持体３２０に面するようにして位置合わせ及び固定することができる。ディスプレイ支持体３２０は、支持体を通して放射を視認することができるように光透過性である。透明なガラス又はプラスチックを利用することができ、ディスプレイ支持体３２０は硬質又は可撓性とすることができる。
【００３７】
単一の広帯域放射体（たとえば、白色発光ＯＬＥＤ）を用いてフルカラーディスプレイを形成することが望ましい実施形態では、ディスプレイ支持体３２０に、カラーフィルター及び位置合わせマークを予め印刷することができ、別個のカラーフィルター基板を不要にすることができる。その後、ディスプレイタイル３３０を位置合わせマークに合わせて、発光エリアがカラーフィルターと位置合わせされるようにし、ディスプレイタイル３３０が接着剤でディスプレイ支持体３２０に固定される。封入が必要とされ、かつ要求されるディスプレイ寿命に対して、個々のディスプレイタイルの封入（たとえば、透明カバー２９０による）が十分でない場合には、タイル型ディスプレイ３１０は、ガラス又は金属のような防水性かつ酸素不透過性のカバーでディスプレイタイルの非放射面を覆うことによって、さらに封止することができる。個々のディスプレイタイル３３０は、図に示されるように、ディスプレイ支持体３２０のエッジを越えて延在することができるか、又は支持体のエリア内で終端することができる。
【００３８】
タイル型ディスプレイ３１０はデータ源３６０をさらに含み、データ源はディスプレイタイル３３０から離れている。データ源３６０は、ピクセル駆動回路及びその対応するピクセルの動作を制御するためのデータを与える制御デバイスの一例である。データ源３６０はディスプレイ支持体３２０の一部とすることができるか、又は別個の構成要素とすることができる。データ源３６０は画像情報３７０、たとえば、ピクセル強度を受信し、上記のように信号通信線上にデータを与えることによって、各ディスプレイタイル３３０のピクセルからの光放射を制御するデータを生成する。ディスプレイタイル３３０の信号通信線は、第２のエッジ３５０を通して、接続３８０によってデータ源３６０に接続される。各接続３８０は、データ源３６０とディスプレイタイル３３０との間の１つ又は複数の線を表しており、そのような線はデータ線、制御線、電源及びグランド線、ハンドシェーク線、データ読出し線、又はディスプレイ制御のために必要とされる他の線を含むことができる。接続３８０は、一方又は両方の第２のエッジ３５０に取り付けることができる。しかしながら、単一のデータ源３６０を用いて低コストの駆動方法を可能にするために、単一の第２のエッジにおける接続が望ましい。データ源３６０は、プロセッサ又は特定用途向け集積回路のような、ディスプレイを制御するのに有用である、当該技術分野において知られているデバイスとすることができる。
【００３９】
ここで図７を参照すると、本発明のディスプレイを使用する方法のブロック図が示されており、合わせて図１及び図６も参照する。方法４００の開始時に、データ源３６０によって画像情報３７０が受信され（ステップ４１０）、データ源３６０は、ディスプレイのピクセル駆動回路及びピクセルを駆動するために用いられることになるデータを生成する（ステップ４２０）。データ源３６０は、たとえば、制御線５５上で第１のピクセル駆動回路３０に信号を与えることによって、第１のピクセル駆動回路に情報を与えて（ステップ４３０）、その対応するピクセルグループの制御を開始する。その後、たとえば、信号データ線２５を介して、そのピクセル駆動回路にデータが与えられ（ステップ４４０）、ピクセル駆動回路は、そのデータを用いて、その対応するピクセルグループ内のピクセルを制御する（ステップ４５０）。その対応するグループ内にさらにピクセルがある場合には（ステップ４６０）、必要に応じて、ステップ４４０及び４５０が繰り返される。ピクセル駆動回路３０及びその対応するピクセルグループのためのデータがもはやないとき（ステップ４６０）、ピクセル駆動回路３０は、たとえば、制御線６５上の信号を介して、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与え（ステップ４７０）、次のピクセル駆動回路がその対応するデータに応答して、その発光ピクセルグループの動作を制御するようにする。次の順次ピクセル駆動回路が存在する場合には（ステップ４８０）、必要に応じて、ステップ４４０〜４７０が繰り返される。それ以上ピクセル駆動回路が存在しない場合には（ステップ４８０）、その過程は終了する。それゆえ、最後の順次ピクセル駆動回路は、後続のピクセル駆動回路に信号を伝達する能力を有する。しかしながら、その信号に応答する後続のピクセル駆動回路は存在せず、データ源３６０は、それ以上のデータを与えない。代わりに、データ源３６０は、新たな情報を用いて過程４００を再開し（ステップ４１０）、新たな画像データを生成し（ステップ４２０）、第１のピクセル駆動回路に信号を伝達して再びデータを受け取り始める（ステップ４３０）。タイル型ディスプレイ、たとえば、タイル型ディスプレイ３１０では、上記の過程はディスプレイタイル毎に用いられる。
【００４０】
代替の実施形態では、タイルの最下部においてそれ以上のピクセル駆動回路が存在しない場合には、最後のピクセル駆動回路は第１のピクセル駆動回路に信号を伝達し、データへの応答を再開することができる。しかしながら、この実施形態は、各ディスプレイタイルにおいて所定の長さにわたって延在する余分な線を必要とすることになるので、望ましくない実施形態である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ ディスプレイ
２０ ピクセルグループ
２０ｒ 赤色ピクセル
２０ｇ 緑色ピクセル
２０ｗ 白色ピクセル
２０ｂ 青色ピクセル
２５ データ線
３０ ピクセル駆動回路
３１ アナログ駆動回路
３２ サブピクセルアノード
３３ 走査信号
３４ フリップフロップ
３５ データ線
３６ 駆動トランジスタ
３７ 走査トランジスタ
３８ ストレージキャパシタ
４０ 接続
４５ データ線
５０ ピクセル駆動回路
５５ 制御線
５６ クロック入力
５７ 同期入力
６５ 制御線
６６ クロック出力
６７ 同期出力
７５ 制御線
８０ データ源
１１０ ディスプレイ
１２０ ピクセルグループ
１２５ データ線
１３０ 第１の集積回路
１３５ データ線
１４０ 接続
１４５ データ線
１５０ 第１の集積回路
１６０ 第２の集積回路
１７０ 接続
１８０ ピクセルグループ
２１０ 基板
２２０ 絶縁層
２３５ バイア
２４０ 接着剤
２４５ ピクセル
２６０ パターニングされた絶縁層
２６５ パターニングされたワイヤ層
２７０ パターニングされた絶縁層
２７５ ＯＬＥＤ層
２８０ カソード
２８５ カラーフィルター
２９０ 透明カバー
３１０ タイル型ディスプレイ
３２０ ディスプレイ支持体
３３０ ディスプレイタイル
３４０ 第１のエッジ
３５０ 第２のエッジ
３６０ データ源
３７０ 画像情報
３８０ 接続
４００ 方法
４１０〜４７０ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイであって、
ａ．前記放射画像エリアを設けるように位置合わせされる複数のディスプレイタイルを備え、該ディスプレイタイルはそれぞれ、
ｉ．前記放射画像エリアにおいてピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、
ｉｉ．複数の順次に配置されるピクセル駆動回路であって、各ピクセル駆動回路は、そのようなピクセルの前記光放射を制御するために特定のピクセルグループに電気的に接続される、ピクセル駆動回路と、
ｉｉｉ．各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータを与える、１つ又は複数の信号通信線を含む第１の手段とを備え、
ｉｖ．各ピクセル駆動回路は、前記第１の手段から、該ピクセル駆動回路の対応するピクセルグループの前記光放射を制御するためのデータを受信し、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与えて、そのような次の順次ピクセル駆動回路に該次の順次ピクセル駆動回路の対応するデータに応答させて該次の順次ピクセル駆動回路の発光ピクセルグループの動作を制御させると共に、所定の数のピクセル駆動回路が前記放射エリアから所望の光放射を引き起こすまで、この動作を繰り返す、光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイ。
【請求項２】
１つのディスプレイタイル上の前記複数の順次に配置されるピクセル駆動回路は、少なくとも１つの信号通信線によって電気的に直列に接続される、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項３】
各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータの一部を与えるための１つ又は複数の並列信号通信線をさらに備える、請求項２に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項４】
前記タイル型ディスプレイは、前記タイルから離れており、画像情報を受信すると共に、前記データを生成するためのデータ源をさらに備え、前記タイルは、互いに平行である第１のエッジと、該第１のエッジ（複数可）に対して垂直な第２のエッジ（複数可）とを含み、前記タイルは、前記第１の平行なエッジに沿って位置合わせされ、前記信号通信線（複数可）は前記第２のエッジ（複数可）を通して前記データ源に接続される、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項５】
前記第１のエッジは前記第２のエッジよりも長い、請求項４に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項６】
各タイルは基板をさらに含み、各ピクセル駆動回路は、前記基板上に実装されると共に、前記第１の手段に電気的に接続される、別個に製造された第１の集積回路と、前記次の順次ピクセル駆動回路とを含む、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項７】
前記第１の集積回路は前記第１の手段からデータを受信し、
前記タイル型ディスプレイは、前記基板上に実装されると共に、前記第１の集積回路に電気的に接続される、別個に製造された第２の集積回路と、光放射を制御するための、該第２の集積回路の対応する発光ピクセルグループとをさらに含む、請求項６に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項８】
各ピクセルはＯＬＥＤを含む、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項９】
各タイルは基板をさらに含み、該基板は金属を含む、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項１０】
前記金属基板は前記発光ピクセルとの間で電気を通す、請求項９に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項１１】
各タイルは基板をさらに含み、該基板と反対側にある面から光が放射される、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項１２】
放射画像エリアから光放射を引き起こすディスプレイであって、
ａ．前記放射画像エリアにおいてピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、
ｂ．複数の順次に配置されるピクセル駆動回路であって、該各ピクセル駆動回路は、そのようなピクセルの前記光放射を制御するために特定のピクセルグループに電気的に接続される、該ピクセル駆動回路と、
ｃ．各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータを与える、１つ又は複数の信号通信線を含む第１の手段とを備え、
ｄ．各ピクセル駆動回路は、前記第１の手段から、該ピクセル駆動回路の対応するピクセルグループの前記光放射を制御するためのデータを受信し、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与えて、そのような次の順次ピクセル駆動回路に、該次の順次ピクセル駆動回路の対応するデータに応答させて、該次の順次ピクセル駆動回路の発光ピクセルグループの動作を制御させると共に、所定の数のピクセル駆動回路が前記放射エリアから所望の光放射を引き起こすまで、この動作を繰り返す、放射画像エリアから光放射を引き起こすディスプレイ。
【請求項１３】
１つのディスプレイタイル上の前記複数の順次に配置されるピクセル駆動回路は、少なくとも１つの信号通信線によって電気的に直列に接続される、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータの一部を与えるための１つ又は複数の並列信号通信線をさらに備える、請求項１３に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記ディスプレイは基板をさらに含み、各ピクセル駆動回路は、前記基板上に実装されると共に、前記第１の手段に電気的に接続される、別個に製造された第１の集積回路と、前記次の順次ピクセル駆動回路とを含む、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記第１の集積回路は前記第１の手段からデータを受信し、
前記タイル型ディスプレイは、前記基板上に実装されると共に、前記第１の集積回路に電気的に接続される、別個に製造された第２の集積回路と、光放射を制御するための、該第２の集積回路の対応する発光ピクセルグループとをさらに含む、請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
各ピクセルはＯＬＥＤを含む、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１８】
各タイルは基板をさらに含み、該基板は金属を含む、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１９】
前記金属基板は前記発光ピクセルとの間で電気を通す、請求項１８に記載のディスプレイ。
【請求項２０】
各タイルは基板をさらに含み、該基板と反対側にある面から光が放射される、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１】
光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイであって、
ａ．前記放射画像エリアを設けるように位置合わせされる複数のディスプレイタイルを備え、該ディスプレイタイルはそれぞれ、
ｉ．前記放射画像エリアにおいてピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、
ｉｉ．複数の順次に配置されるピクセル駆動回路であって、各ピクセル駆動回路は、そのようなピクセルの前記光放射を制御するために特定のピクセルグループに電気的に接続される、ピクセル駆動回路と、
ｉｉｉ．各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータを与える、１つ又は複数の信号通信線を含む第１の手段とを備え、
ｉｖ．各ピクセル駆動回路は、前記第１の手段から、該ピクセル駆動回路の対応するピクセルグループの前記光放射を制御するためのデータを受信し、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与えて、そのような次の順次ピクセル駆動回路に該次の順次ピクセル駆動回路の対応するデータに応答させて該次の順次ピクセル駆動回路の発光ピクセルグループの動作を制御させると共に、所定の数のピクセル駆動回路が前記放射エリアから所望の光放射を引き起こすまで、この動作を繰り返す、光放射を引き起こす放射画像エリアを有するタイル型ディスプレイ。
【請求項２】
１つのディスプレイタイル上の前記複数の順次に配置されるピクセル駆動回路は、少なくとも１つの信号通信線によって電気的に直列に接続される、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項３】
各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータの一部を与えるための１つ又は複数の並列信号通信線をさらに備える、請求項２に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項４】
前記タイル型ディスプレイは、前記タイルから離れており、画像情報を受信すると共に、前記データを生成するためのデータ源をさらに備え、前記タイルは、互いに平行である第１のエッジと、該第１のエッジ（複数可）に対して垂直な第２のエッジ（複数可）とを含み、前記タイルは、前記第１の平行なエッジに沿って位置合わせされ、前記信号通信線（複数可）は前記第２のエッジ（複数可）を通して前記データ源に接続される、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項５】
前記第１のエッジは前記第２のエッジよりも長い、請求項４に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項６】
各タイルは基板をさらに含み、各ピクセル駆動回路は、前記基板上に実装されると共に、前記第１の手段に電気的に接続される、別個に製造された第１の集積回路と、前記次の順次ピクセル駆動回路とを含む、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項７】
前記第１の集積回路は前記第１の手段からデータを受信し、
前記タイル型ディスプレイは、前記基板上に実装されると共に、前記第１の集積回路に電気的に接続される、別個に製造された第２の集積回路と、光放射を制御するための、該第２の集積回路の対応する発光ピクセルグループとをさらに含む、請求項６に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項８】
各ピクセルはＯＬＥＤを含む、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項９】
各タイルは基板をさらに含み、該基板は金属を含む、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項１０】
前記金属基板は前記発光ピクセルとの間で電気を通す、請求項９に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項１１】
各タイルは基板をさらに含み、該基板と反対側にある面から光が放射される、請求項１に記載のタイル型ディスプレイ。
【請求項１２】
放射画像エリアから光放射を引き起こすディスプレイであって、
ａ．前記放射画像エリアにおいてピクセルグループ内に配置される複数の発光ピクセルと、
ｂ．複数の順次に配置されるピクセル駆動回路であって、該各ピクセル駆動回路は、そのようなピクセルの前記光放射を制御するために特定のピクセルグループに電気的に接続される、該ピクセル駆動回路と、
ｃ．各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータを与える、１つ又は複数の信号通信線を含む第１の手段とを備え、
ｄ．各ピクセル駆動回路は、前記第１の手段から、該ピクセル駆動回路の対応するピクセルグループの前記光放射を制御するためのデータを受信し、次の順次ピクセル駆動回路に情報を与えて、そのような次の順次ピクセル駆動回路に、該次の順次ピクセル駆動回路の対応するデータに応答させて、該次の順次ピクセル駆動回路の発光ピクセルグループの動作を制御させると共に、所定の数のピクセル駆動回路が前記放射エリアから所望の光放射を引き起こすまで、この動作を繰り返す、放射画像エリアから光放射を引き起こすディスプレイ。
【請求項１３】
１つのディスプレイタイル上の前記複数の順次に配置されるピクセル駆動回路は、少なくとも１つの信号通信線によって電気的に直列に接続される、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
各ピクセル駆動回路の動作を制御するためのデータの一部を与えるための１つ又は複数の並列信号通信線をさらに備える、請求項１３に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記ディスプレイは基板をさらに含み、各ピクセル駆動回路は、前記基板上に実装されると共に、前記第１の手段に電気的に接続される、別個に製造された第１の集積回路と、前記次の順次ピクセル駆動回路とを含む、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記第１の集積回路は前記第１の手段からデータを受信し、
前記タイル型ディスプレイは、前記基板上に実装されると共に、前記第１の集積回路に電気的に接続される、別個に製造された第２の集積回路と、光放射を制御するための、該第２の集積回路の対応する発光ピクセルグループとをさらに含む、請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
各ピクセルはＯＬＥＤを含む、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１８】
各タイルは基板をさらに含み、該基板は金属を含む、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１９】
前記金属基板は前記発光ピクセルとの間で電気を通す、請求項１８に記載のディスプレイ。
【請求項２０】
各タイルは基板をさらに含み、該基板と反対側にある面から光が放射される、請求項１２に記載のディスプレイ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１１−５２７０２３（Ｐ２０１１−５２７０２３Ａ）
【公表日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１６２７４（Ｐ２０１１−５１６２７４）
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００３６１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／００８４４１
【国際公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（５１００４８４１７）グローバル・オーエルイーディー・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー (95)
【氏名又は名称原語表記】ＧＬＯＢＡＬ ＯＬＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＬＣ．
【住所又は居所原語表記】１２０９ Ｏｒａｎｇｅ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， Ｄｅｌａｗａｒｅ １９８０１， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００３６１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／００８４４１
【国際公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（５１００４８４１７）グローバル・オーエルイーディー・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー (95)
【氏名又は名称原語表記】ＧＬＯＢＡＬ ＯＬＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＬＣ．
【住所又は居所原語表記】１２０９ Ｏｒａｎｇｅ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， Ｄｅｌａｗａｒｅ １９８０１， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
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