Представлено плоское дисплейное устройство. Это устройство содержит хотя бы один дисплейный модуль в виде матрицы пикселей, образованной активной средой, заключенной между двумя наборами проводников. Дисплейный модуль имеет переднюю сторону, которой он обращен к зрителям, и противоположную заднюю сторону, где находится электронная схема управления, и содержит два набора электрических проводников, проходящих вдоль двух пересекающихся осей, соответственно, для задания двухмерной матрицы пересечений, образующей указанные пиксели, каждый из проводников хотя бы одного набора проводников загнут для прохождения от передней стороны к противоположной задней стороне дисплейного модуля.

[0001] Устройство отображения, содержащее хотя бы один дисплейный модуль в виде матрицы пикселей, образованных активной средой и пересечениями двух множеств электрических проводников, идущих параллельно двум пересекающимся осям соответственно, и определяющих двумерный массив указанных пересечений; этот дисплейный модуль имеет переднюю сторону, которой он будет обращён к зрителям, и противоположную заднюю сторону, где располагается электронная схема управления, причём каждый из проводников хотя бы одного набора проводников является цельным проводником и по крайней мере один конец упомянутого каждого цельного проводника изогнут так, что проходит с передней стороны на противоположную заднюю сторону дисплейного модуля, и причём расстояние между каждым пересечением каждого крайнего проводника упомянутых множеств электрических проводников и краем дисплейного модуля, лежащим около упомянутого крайнего проводника, меньше, чем шаг пикселей в упомянутом дисплейном модуле.

[0002] Устройство отображения согласно п.1, содержащее подложку, определяющую указанные переднюю и заднюю сторону и несущую указанные проводники.

[0003] Устройство отображения согласно п.2, где указанная подложка является твёрдым телом.

[0004] Устройство отображения согласно п.2, где указанная подложка является гибкой.

[0005] Устройство отображения согласно п.4, где указанная подложка является тканой структурой, образованной диэлектрическими нитями.

[0006] Устройство отображения согласно п.2, где указанный по крайней мере один конец каждого цельного проводника загнут вокруг боковой поверхности указанной подложки.

[0007] Устройство отображения согласно п.1, где указанные проводники двух наборов сотканы в ткань.

[0008] Устройство отображения согласно п.1, где указанная активная среда прикладывается к областям указанных пересечений, образуя тем самым светоизлучающие или светомодулирующие пиксели.

[0009] Устройство отображения согласно п.1, содержащее матрицу дисплейных модулей, присоединённых друг к другу для образования многомодульного устройства отображения.

[0010] Устройство отображения согласно п.2, содержащее матрицу дисплейных модулей, присоединённых друг к другу для образования многомодульного устройства отображения, причем проводники указанных дисплейных модулей располагаются на общей подложке.

[0011] Устройство отображения согласно п.2, содержащее матрицу дисплейных модулей, присоединённых друг к другу для образования многомодульного устройства отображения, причем подложки дисплейных модулей присоединены друг к другу.

[0012] Устройство отображения согласно п.9, где такие параметры, как расстояние между проводниками, толщина проводников, расстояние между самым крайним проводником каждого набора и ближайшей к нему и параллельной ему кромкой передней стороны дисплейного модуля, а также расстояние между упомянутыми дисплейными модулями выбираются так, чтобы обеспечить одинаковое расстояние между пикселями вдоль каждой из упомянутых двух осей в пределах всего многомодульного устройства отображения.

[0013] Устройство отображения согласно п.2, где один из двух наборов проводников выполнен в виде рисунка проводящих дорожек на диэлектрической подложке.

[0014] Устройство отображения согласно п.1, где каждый проводник указанного набора проводников находится в электрическом контакте с контактной площадкой на указанной задней стороне соответствующего дисплейного модуля.

[0015] Устройство отображения согласно п.1, где указанная активная среда размещается на проводниках хотя бы одного набора проводников.

[0016] Устройство отображения согласно п.2, где указанная активная среда представляет собой слой, заключенный между проводниками двух наборов.

[0017] Устройство отображения согласно п.1, где указанная активная среда частично размещается на хотя бы двух из следующего:проводниках хотя бы одного из двух наборов проводников и окрестностях указанных пересечений.

[0018] Устройство отображения согласно п.1, где указанная активная среда размещается на проводниках одного из указанных двух наборов проводников, и дополнительный слой существенно прозрачного электропроводящего материала размещается поверх указанной активной среды в окрестности пересечений для обеспечения тем самым электрического контакта между активной средой и проводниками в пределах указанных пересечений.

[0019] Устройство отображения согласно п.1, где указанная активная среда содержит активную среду хотя бы двух различных типов, способную излучать или модулировать свет хотя бы двух различных длин волн соответственно, причем различные типы активной среды размещаются возле различных пересечений соответственно, образуя различные субпиксели.

[0020] Устройство отображения согласно п.1, где проводники обоих наборов проводников выполнены в виде хотя бы одного из проводящего волокна или плоской ленточки.

[0021] Устройство отображения согласно п.20, где проводники обоих наборов проводников и диэлектрические нити сотканы в ткань.

[0022] Устройство отображения согласно п.20, где проводники обоих наборов проводников и предварительно натянутые эластичные нити сотканы в ткань.

[0023] Устройство отображения согласно п.21, где проводники обоих наборов проводников и диэлектрические нити переплетены, в то время как проводники не переплетены между собой.

[0024] Устройство отображения согласно п.21, где диэлектрические нити переплетены для образования сотканной ткани, а проводники обоих наборов проводников располагаются на указанной ткани непереплетенным образом.

[0025] Устройство отображения согласно п.9, где все проводники всех пар наборов проводников дисплейных модулей взаимно сотканы вместе с дополнительными диэлектрическими нитями в общую для всех модулей ткань.

[0026] Устройство отображения согласно п.9, где смежные дисплейные модули скреплены или сшиты диэлектрической нитью.

[0027] Устройство отображения согласно п.9, где смежные дисплейные модули соединены предварительно натянутыми эластичными нитями или лентами.

[0028] Устройство отображения согласно п.9, где передние стороны дисплейных модулей приклеены прозрачным клеем к прозрачной подложке.

[0029] Устройство отображения согласно п.28, где прозрачная подложка является твердой или гибкой или является комбинацией твердых и гибких областей.

[0030] Устройство отображения согласно п.28, содержащее сетку, вставленную между дисплейными модулями и указанной прозрачной подложкой.

[0031] Устройство отображения согласно п.30, где шаги сетки существенно равны шагам пикселей вдоль соответствующих осей.

[0032] Устройство отображения согласно п.30, где указанная сетка является черной.

[0033] Устройство отображения согласно п.9, где каждый из дисплейных модулей содержит свой собственный контроллер.

[0034] Устройство отображения согласно п.9, где каждый из дисплейных модулей содержит свой собственный контроллер, все дисплейные модули подразделены на одну или более групп, каждая из которых включает в себя один или более модулей, управление вводом информации в контроллеры дисплейных модулей одной группы осуществляется по матричному методу, а управление каждой группой осуществляется отдельным электронным управляющим блоком.

[0035] Устройство отображения согласно п.1, где указанная активная среда содержит хотя бы один электролюминесцентный или электросветомодулирующий материал.

[0036] Устройство отображения согласно п.35, где указанный хотя бы один электролюминесцентный материал включает хотя бы одно из следующего:неорганический люминофор (фосфоры), слои полупроводниковых материалов, образующих неорганические светодиоды, органический люминофор на малых молекулах или на полимерах, полимерная светодиодная структура.

[0037] Устройство отображения согласно п.1, где указанная активная среда включает хотя бы один из следующих материалов:электрофоретики, гириконы, электрохромные материалы, жидкие кристаллы, е-инки.

[0038] Способ изготовления дисплейного модуля для многомодульного плоского дисплейного устройства в виде матрицы пикселей, образованных активной средой и пересечениями двух множеств электрических проводников, идущих параллельно двум пересекающимся осям соответственно, и определяющих двумерный массив указанных пересечений; включающий в себя загибание каждого из проводников хотя бы из одного набора проводников хотя бы с одного его конца и прокладывание загнутого проводника с передней стороны дисплейного модуля, которой он обращен к зрителям, на противоположную заднюю сторону дисплейного модуля для подключения к электронной схеме управления, где каждый из упомянутых загнутых проводников образован цельным проводником.

[0039] Способ согласно п.38, включающий в себя установку проводников на передней стороне существенно твердой подложки.

[0040] Способ согласно п.38, включающий в себя установку проводников на гибкой подложке.

[0041] Способ согласно п.40, где указанная существенно гибкая подложка представляет собой тканую структуру, образованную переплетенными диэлектрическими нитями.

[0042] Способ согласно п.38, включающий в себя создание тканой структуры дисплейного модуля посредством переплетения указанных проводников двух наборов вместе с диэлектрическими нитями.

[0043] Способ согласно п.38, где указанные проводники обоих наборов выполнены в виде проводов.

[0044] Способ согласно п.38, где указанные проводники обоих наборов выполнены в виде ленточек.

[0045] Способ согласно п.38, где проводники одного набора выполнены в виде ленточек, а проводники другого набора, расположенные на указанных проводниках первого набора, выполнены в виде проводов.

[0046] Способ согласно п.38, где проводники первого и второго наборов проходят вдоль двух пересекающихся осей соответственно, определяя пересечения с областями перекрытия между проводниками двух наборов, образуя тем самым матрицу пикселей, где каждый пиксель образован одним или более пересечениями.

[0047] Способ согласно п.46, где активная среда располагается в окрестностях пересечений.

[0048] Способ согласно п.46, где проводники хотя бы одного набора несут указанную активную среду.

[0049] Способ изготовления многомодульного плоского дисплейного устройства, содержащего по крайней мере один дисплейный модуль в форме матрицы пикселей, образованных активной средой и пересечениями двух множеств электрических проводников, идущих параллельно двум пересекающимся осям соответственно и определяющих двумерный массив указанных пересечений, для получения сколь угодно большого размера и высокой плотности пикселей устройства отображения, включающий в себя загибание каждого из проводников хотя бы из одного набора проводников хотя бы с одного его конца и прокладывание загнутого проводника с передней стороны дисплейного модуля, которой он обращен к зрителям, до противоположной задней стороны дисплейного модуля для подключения на указанной задней стороне к электронной схеме управления, причём каждый из загнутых проводников образован цельным проводником.

Область изобретения

Это изобретение в целом относится к области плоских дисплеев и касается составных плоских дисплеев произвольного размера с высокой разрешающей способностью.

Область применения изобретения

Существуют плоские дисплейные панели (плоские дисплеи) различных типов, включая те, в которых используется так называемая "пассивная матрица", сформированная активной средой (например, электросветомодулирующей средой вроде жидких кристаллов или с электролюминесцентной структурой), заключенной между двумя наборами электродов, или "активная матрица", сформированная активной средой, расположенной между электродами и транзисторной структурой. Известные плоские дисплеи могут иметь либо большой размер, либо высокое разрешение отображаемого изображения. Однако трудно получить дисплей, который одновременно имеет и большой размер, и высокую разрешающую способность.

На фиг.1 графически показано (в логарифмических координатах) соотношение между разрешающей способностью и размером дисплея для современных дисплеев различных типов, а именно плазменного дисплея, жидкокристаллического дисплея, телевизионного дисплея на жидких кристаллах, дисплея с электронно-лучевой трубкой и рекламных дисплеев на светодиодах. Здесь разрешающая способность измеряется в пикселях/дюйм, а размер дисплея измеряется в дюймах как квадратный корень из площади экрана. Каждая точка представляет эти два параметра, разрешающую способность и размер, для соответствующего дисплея. Видно, что ни один из этих дисплеев не обладает одновременно как большим размером, так и высокой разрешающей способностью.

Известные жидкокристаллические, электролюминесцентные и плазменные дисплеи на твёрдой или плёночной подложках практически нельзя изготовить очень большими и одновременно обеспечить достаточно высокую разрешающую способность. Одна из причин этого заключается в том, что длинные узкие прозрачные проводящие дорожки на базе ITO (обычно используемые в таких дисплеях) обладают чрезвычайно высоким электрическим сопротивлением (R=pl/h, где р является удельным сопротивлением используемой проводящей пленки (ITO), l является длиной дорожки, a h - ее шириной). Рекламные панели (ВВ) на базе дискретных светоизлучающих диодов (LED) могут быть изготовлены сколь угодно большого размера, но не позволяют достичь высокой разрешающей способности. Наибольшая достижимая разрешающая способность для дисплеев этого типа составляет 2 пикселя/дюйм.

Составные дисплеи состоят из множества дисплейных модулей. Каждый из этих дисплейных модулей может быть сконфигурирован в виде жидкокристаллического, электролюминесцентного, плазменного или другого дисплея на базе твердой или гибкой пленочной подложки. Как правило, модульный подход обеспечивает достижение сколь угодно большого размера всей дисплейной конструкции. Однако вследствие того, что прозрачные проводящие дорожки (электроды) на верхней и нижней подложках дисплейной матрицы должны быть подсоединены к управляющим цепям дисплея, каждая часть составного дисплея имеет неактивную зону, как минимум, на двух смежных сторонах. Это схематически проиллюстрировано на фиг. 2А и 2В, на которых показаны контактные зоны возле двух смежных сторон дисплея с пассивной матрицей. Фиг. 2В представляет собой поперечное сечение вдоль линии А-А. Как видно, дисплей включает переднюю (прозрачную) подложку 1, находящуюся на расстоянии от параллельной ей задней подложки 2, гибкие кабели 3, соединяющие проводящие дорожки 5, которые образуют дисплейную матрицу, со схемой управления 4. Контактная площадка 6 проводящей дорожки 5 подсоединена к контактной площадке 7 гибкого кабеля 2 с помощью проводящего клея 8 (например, Z-проводника).

Следовательно, любой составной дисплей и особенно состоящий из более чем четырех частей (модулей), будет практически давать дефектное изображение. Всегда будет присутствовать сетка, накладываемая на основное изображение, с шагом и шириной линии, определяемыми размерами дисплейного модуля и шириной неактивной зоны соответственно. На фиг. 3 показан пример типичного сеточного дефекта составного дисплея. В результате, размер составных дисплеев без образования дефектных изображений не может более чем вдвое превышать размер обычных дисплеев.

Краткая сущность изобретения

Существует необходимость в создании плоских дисплеев большого размера и с высокой разрешающей способностью, легких в изготовлении и экономически эффективных.

Настоящее изобретение решает эту проблему посредством введения новейшей структуры плоского дисплея, который может использоваться в качестве базового блока (модуля) в многомодульной дисплейной конструкции. Это достигается посредством переноса контактной зоны (зоны, где проводящие дорожки матричного дисплейного модуля вступают в контакт с проводящими дорожками кабелей, подающих питание и управляющие сигналы от схем контроллера) с передней стороны дисплейного модуля на его заднюю сторону.

Согласно широкому аспекту изобретения предлагается плоское дисплейное устройство (устройство отображения), содержащее хотя бы один дисплейный модуль в виде матрицы пикселей, образованной активной средой, заключенной между двумя наборами проводников, этот дисплейный модуль имеет переднюю сторону, которая представляется для обозрения зрителям, и противоположную заднюю сторону, где располагаются электронные схемы управления, и содержащий два набора электрических проводников, расположенных вдоль двух взаимно пересекающихся осей соответственно для образования двумерной матрицы пересечений, формирующих указанные пиксели на передней стороне устройства отображения, каждый из проводников хотя бы одного набора проводников изогнут для прохождения от передней стороны к противоположной задней стороне дисплейного модуля.

В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство отображения включает подложку, определяющую переднюю и заднюю сторону дисплейного модуля и несущую проводники дисплейного модуля. Эта подложка может, например, быть общей хотя бы для некоторых дисплейных модулей, и/или подложки дисплейных модулей подсоединяются друг к другу.

Подложка может быть твердым телом. Один из двух наборов проводников может быть сконфигурирован в виде рисунка из проводящих дорожек на диэлектрической подложке.

Альтернативно, подложка может быть гибкой, например, в виде тканой структуры, образованной диэлектрическими нитями. Проводники обоих наборов проводников могут представлять собой предварительно натянутые эластичные нити. Проводники обоих наборов проводников и диэлектрические нити могут переплетаться между собой для образования сплетенной структуры наподобие ткани. В некоторых других осуществлениях изобретения диэлектрические нити переплетаются для образования сплетенной ткани, а проводники обоих наборов проводников размещаются на указанной ткани переплетенным или непереплетенным образом.

Каждый проводник находится в электрическом контакте с контактной площадкой на задней стороне соответствующего дисплейного модуля.

Проводники дисплейного модуля могут быть изогнуты вокруг боковой поверхности подложки в случае использования подложки. Альтернативно, когда проводники вотканы в ткань и подложка не используется, проводники изогнуты с одной стороны для прохождения вдоль задней стороны дисплейного модуля.

К областям пересечений прикладывается активная среда, образовывая тем самым светоизлучающие или светомодулирующие пиксели. Это может быть реализовано с помощью расположения активной среды на проводниках хотя бы одного набора проводников. В некоторых других осуществлениях активная среда частично располагается на проводниках хотя бы одного из двух наборов проводников, и/или в окрестностях пересечений. Кроме того, эта конфигурация может быть такой, что активная среда располагается на проводниках одного набора, а дополнительный слой существенно прозрачного электропроводящего материала располагается поверх активной среды в окрестностях пересечений, обеспечивая тем самым электрический контакт между активной средой и проводниками внутри пересечений. В других осуществлениях это может достигаться посредством расположения слоя активной среды между проводниками двух наборов. Активная среда может быть, как минимум, трех различных типов, способных излучать или модулировать свет, как минимум, трех длин волн соответственно.

Устройство отображения может включать массив дисплейных модулей, соединенных друг с другом для образования многомодульного устройства отображения. Проводники дисплейных модулей могут быть расположены на общей подложке, или подложки дисплейных модулей могут быть присоединены друг к другу. В многомодульном устройстве такие параметры, как расстояние между проводниками, толщина проводников, расстояние между самым крайним проводником каждого набора и ближайшей к нему и параллельной ему кромкой передней стороны дисплейного модуля, а также расстояние между упомянутыми дисплейными модулями выбираются так, чтобы обеспечить эквидистантность пикселей вдоль каждой из упомянутых двух осей в пределах всего многомодульного устройства отображения.

Проводники всех пар наборов проводников дисплейных модулей могут быть вотканы вместе с дополнительными диэлектрическими нитями в общую для всех модулей ткань. Альтернативно, смежные дисплейные модули могут быть соединены или сшиты диэлектрической нитью, или могут быть соединены предварительно натянутыми эластичными нитями или лентами.

В некоторых осуществлениях изобретения, передние стороны дисплейных модулей приклеиваются прозрачным клеем к прозрачной подложке. Прозрачная подложка может быть твердой или гибкой или может иметь комбинацию твердых и гибких областей. Между дисплейными модулями и прозрачной подложкой может быть вставлена сетка (предпочтительно черная). Шаги сетки существенно одинаковы с шагами пикселей вдоль соответствующих осей.

Каждый из дисплейных модулей имеет свою собственную схему управления. Дисплейные модули могут подразделяться на группы. В этом случае, управление вводом информации в цепи контроллера дисплейных модулей одной и той же группы осуществляется по матричному методу, а управление каждой группой осуществляется отдельным блоком управления.

Активная среда содержит хотя бы один электролюминесцентный или электросветомодулирующий материал. Электролюминесцентный материал может включать хотя бы одно из следующего: неорганические люминофоры (фосфоры), слои полупроводниковых материалов, образующих неорганические светодиоды, органический люминофор на малых молекулах или на полимерах, полимерная светодиодная структура. В некоторых осуществлениях изобретения активная среда может включать хотя бы один из следующих материалов: электрофоретики, гириконы, электрохромные материалы, жидкие кристаллы, е-инки.

Согласно другому широкому аспекту изобретения, предлагается плоское дисплейное устройство, содержащее одно- или двумерный массив дисплейных модулей, присоединенных друг к другу, каждый из дисплейных модулей представлен в виде матрицы пикселей, образованной активной средой, заключенной между двумя наборами проводников, этот дисплейный модуль имеет переднюю сторону, которая представляется для обозрения зрителям, и противоположную заднюю сторону, где располагается электронная схема управления, и содержит два набора электрических проводников, проходящих вдоль двух взаимно пересекающихся осей соответственно для образования двумерного массива пересечений, формирующих указанные пиксели на передней стороне устройства отображения, причем каждый из проводников хотя бы одного набора проводников изогнут для прохождения от передней стороны к противоположной задней стороне дисплейного модуля.

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается способ для использования при изготовлении дисплейного модуля для многомодульного плоского дисплейного устройства в виде матрицы пикселей, образованных активной средой заключенной между двумя наборами проводников. Способ включает загибание каждого из проводников хотя бы одного набора проводников хотя бы с одного его конца и прокладывании изогнутого проводника от передней стороны дисплейного модуля, которая направлена на зрителей, до противоположной задней стороны дисплейного модуля для подключения к электронной схеме управления, позволяющий тем самым наличие в устройстве отображения сколь угодно большого количества дисплейных модулей с существенно высокой плотностью пикселей в пределах всего устройства отображения.

Согласно следующему аспекту изобретения предлагается способ изготовления многомодульного плоского дисплейного устройства в виде матрицы пикселей, образованной активной средой заключенной между двумя наборами проводников, для получения устройства отображения сколь угодно большого размера и высокой плотности пикселей. Способ включает в себя загибание каждого из проводников хотя бы одного набора проводников хотя бы с одной их стороны и прокладывании изогнутого проводника от передней стороны соответствующего дисплейного модуля, которая обращена к зрителям, до противоположной задней стороны упомянутого дисплейного модуля для подключения на упомянутой задней стороне к электронной схеме управления.

Краткое описание чертежей

Для того чтобы понять изобретение и увидеть, как оно может быть реализовано на практике, ниже описаны предпочтительные осуществления только на примерах, не ограничивающих общности, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

фиг. 1 графически отображает соотношение между разрешающей способностью и размером экрана современных дисплеев следующих типов: плазменные дисплеи, жидкокристаллические дисплеи, жидкокристаллические телевизионные дисплеи, дисплеи с электронно-лучевыми трубками и светодиодные рекламные панели;

фиг. 2А и 2В схематически иллюстрируют типичную конфигурацию матричного дисплея, демонстрируя контактные зоны возле двух смежных сторон матричного дисплея;

фиг. 3 приводит пример изображения на составном дисплее, демонстрируя типичный сеточный дефект обычных дисплеев;

фиг. 4А и 4В схематически иллюстрируют составное устройство отображения в соответствии с примером настоящего изобретения;

фиг. 4С-4Е иллюстрируют пример устройства дисплейного модуля в соответствии с изобретением, в котором используется подсоединение проводников к схеме управления с использованием проводящего рисунка;

фиг. 4F-4H показывают еще один пример устройства дисплейного модуля, в котором используется подсоединение проводников к схеме управления с использованием проводящего рисунка и сквозных отверстий в подложке;

фиг. 5А и 5В демонстрируют два примера задней стороны дисплейного модуля по настоящему изобретению;

фиг. 6 более конкретно демонстрирует пересечение, образуемое в области перекрывания проводников Х- и Y-наборов в устройстве отображения по настоящему изобретению;

фиг. 7А до 7С приводят пример конфигурации цветного дисплейного модуля по настоящему изобретению;

фиг. 7D до 7F приводят пример конфигурации дисплейного модуля, в котором проводники обоих наборов представляют собой ленточки, расположенные так, чтобы образовать массив OLED;

фиг. 8А и 8В приводят пример дисплейных структур тканого типа по настоящему изобретению, где проводники обоих наборов переплетены (взаимно соединены);

фиг. 9 демонстрирует другой пример тканой структуры дисплейного модуля по настоящему изобретению, в котором проводники двух наборов взаимно не переплетены;

фиг. 10 приводит пример способа по настоящему изобретению для сборки множества дисплейных модулей по фиг. 9 в составной дисплей посредством вплетения всех проводников всех пар наборов проводников дисплейных модулей в ткань с дополнительными диэлектрическими нитями;

фиг. 11 иллюстрирует многомодульное устройство отображения по настоящему изобретению, где дисплейные модули приклеены к прозрачной подложке;

фиг. 12 иллюстрирует еще один пример многомодульного устройства отображения по настоящему изобретению, в котором используется сетка между прозрачной подложкой и дисплейными модулями, переносимыми указанной подложкой; и

фиг. 13 приводит пример матричной схемы управления дисплеем.

Подробное описание осуществлений изобретения

На фиг. 4А и 4В схематически изображено составное устройство отображения 100 согласно примеру по настоящему изобретению. Как показано на фиг. 4А, устройство отображения формируется многими составными элементами (поддисплеями) - четырьмя такими поддисплеями 101A-101D в настоящем примере. В общем, поддисплей настоящего изобретения сконфигурирован в виде пассивно-матричного дисплея, содержащего два набора электрических проводников (названных Х- и Y-наборы), проходящих вдоль двух пересекающихся осей соответственно, и активную среду. Активная среда и проводники скомпонованы таким образом, что вместе они создают тело поддисплея. Х- и Y-Наборы проводников определяют двумерный массив пересечений. Например, такое тело поддисплея может располагаться на подложке, твердой или гибкой.

В настоящем примере устройство 100 содержит подложку 104, несущую проводники 105 из Y-набора проводников, проводники 102 из Х-набора проводников и электролюминесцентную или электросветомодулирующую среду 103. Кроме того, в настоящем примере в окрестности пересечений нанесена активная среда 103. Материал активной среды 103, приложенный в местах пересечений, формирует светоизлучающие или светомодулирующие пиксели. В настоящем примере, компоновка проводников является такой, что каждое пересечение представляет собой пиксель поддисплея. Как будет показано на примере ниже со ссылкой на фиг. 7А-7С, эта компоновка может быть такой, что пиксель определяется несколькими пересечениями, образованными в результате перекрытия нескольких проводников одного набора с одним или более проводников другого набора.

Следует отметить, хотя не показано конкретно, что конфигурация поддисплея может быть такой, что активная среда представляет собой слой, заключенный между нижним набором проводников (например, Х-набором), расположенным сверху подложки, и верхним набором проводников.

Такие параметры, как толщина проводников, расстояние между пикселями, расстояние между самым крайним проводником каждого набора и примыкающей и параллельной ему кромкой тела поддисплея (например, подложкой) и расстояние между смежными поддисплеями выбираются так, чтобы пиксели располагались существенно равномерно по всему составному дисплею, а именно так, что пиксели всего составного дисплея располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга, образовывая структуру (двумерный массив) пикселей, расположенных эквидистантно в каждом направлении. Как показано на фиг. 4В, который представляет собой поперечное сечение фиг. 4А вдоль линии В-В, каждый проводник проходит от передней поверхности 106А подложки 104 (которой устройство отображения обращено к зрителю) до задней стороны 106В тела соответствующего поддисплея. Другими словами, каждый проводник имеет свою хотя бы одну концевую часть (концевые части 102' проводников 102 показаны на чертеже), которая загнута на краю тела поддисплея (подложка 104 в настоящем примере) до его задней стороны.

Один из двух наборов проводников может быть выполнен в виде рисунка проводящих дорожек на диэлектрической подложке 104. Каждый проводник набора находится в электрическом контакте с контактной площадкой на задней стороне подложки, посредством проводящего рисунка структуры на боковой грани подложки, или через соответствующим образом сделанные отверстия в подложке.

На фиг. 4С-4Е представлен пример дисплейного модуля, в котором активная среда 103 представляет собой слой, заключенный между первым и вторым наборами проводников 105 и 102, расположенными на подложке 104. Проводники первого набора 105 представляют собой металлические провода, имеющие загнутые части (не показаны), проходящие вокруг боковой стороны твердой подложки 104. Проводники второго набора выполнены в виде рисунка проводящих дорожек 102 на диэлектрической подложке 104. Каждый проводник второго набора 102 находится в электрическом контакте с одной проводящей дорожкой из проводящего рисунка 123' на боковой грани подложки и последовательно с одной проводящей дорожкой из проводящего рисунка 123" на задней стороне подложки 104. Контроллер 120 располагается на задней стороне подложки 104.

Фиг. 4F-4H приводят пример аналогичного в некоторой степени дисплейного модуля, в котором активная среда 103 представляет собой слой, заключенный между первым и вторым наборами проводников 105 и 102, расположенными на подложке 104, где первый набор проводников 105 представляет собой металлические провода, загнутые вокруг боковой стороны твердой диэлектрической подложки 104, а второй набор представляет собой рисунок проводящих дорожек 102 на подложке 104. В этом примере каждый проводник второго набора 102 находится в электрическом контакте с проводящим материалом, полностью или частично заполняющим отверстие 127, который находится в электрическом контакте с одной проводящей дорожкой из проводящего рисунка 123" на задней стороне подложки 104. Контроллер 120 располагается на задней стороне подложки 104.

Как указано выше, активная среда может включать электролюминесцентный или электросветомодулирующий материал. В частности, устройство используется вместе с электролюминесцентными материалами и поэтому далее оно описывается в этом варианте. Но следует понимать, что это изобретение не ограничивается этим примером.

Следует также отметить, хотя это и не показано явно, что дисплейные модули могут быть оборудованы соединителями для механического соединения смежных дисплейных модулей друг с другом. Эти соединители могут быть, например, в виде текстильных застежек, или могут быть липкими лентами.

В некоторых осуществлениях изобретения, электролюминесцентный материал наносится на проводники хотя бы одного набора проводников 102 и 105. Например, проводники одного набора выполнены в форме электропроводящего сердечника (например, с круглым поперечным сечением), покрытого электролюминесцентным материалом, в то время как проводники другого набора представляют собой обычные электропроводящие провода или ленточки. Кроме того, может использоваться дополнительный слой прозрачного проводящего материала, расположенный поверх электролюминесцентного материала либо вдоль проводника (в виде проводящего сердечника, покрытого электролюминесцентным материалом), либо в окрестности пересечения для обеспечения электрического контакта или для изменения конфигурации электрического поля между электродами (проводниками) и электролюминесцентным материалом. Проводники обоих наборов проводников 102 и 105 могут быть в форме проводящих волокон или плоских нитей.

На фиг. 5А и 5В представлены примеры задней стороны 106В дисплейного модуля. В примере фиг. 5А концевые части 102' и 105' проводников обоих наборов 102 и 105 изогнуты к задней части дисплейного модуля и подсоединены там к схеме контроллера 120 дисплейного модуля. В этом примере это соединение осуществляется через дополнительные проводники 121, представляющие собой отдельные провода, но следует понимать, что проводники 121 могут быть образованы частью проводящего рисунка или концевыми частями проводников Х- или Y-набора. В примере фиг. 5В соединение между загнутыми концевыми частями проводников и схемой контроллера дисплейного модуля 120 осуществляется с использованием дополнительных диэлектрических прокладок 122 между проводниками 121', соединёнными с концевыми частями 102' и проводниками 121", соединёнными с концевыми частями 105'. Здесь проводники 121' представляют собой рисунок из отдельных проводников, в то время как проводники 121" являются либо проводами, либо концевыми частями проводников Y-набора.

Фиг. 6 представляет пример пересечения, сформированного областью перекрытия между проводниками С _X и C _Y наборов X и Y. Проводник (или проводящее волокно) C _Y включает прочный сердечник 107, который может быть металлическим (например, медным, никелевым) или диэлектрическим (например, полиэфирным, полиамидным), электропроводящий слой 108, служащий катодом (например, медный, никелевый, серебряный, золотой, который может быть покрыт или легирован, например, Са, Ва, Mg), слой материала активной среды 109 и проводящий прозрачный слой 110, служащий анодом. Например, все эти слои могут образовывать светоизлучающий диод (LED), и таким образом при прикладывании соответствующего напряжения к проводнику C _X и проводящему слою 108, слой активной среды 109 излучает свет во всех направлениях вокруг проводящего волокна C _Y . Последнее может иметь подходящую геометрию поперечного сечения, в частности, оно может быть прямоугольным (проводник в виде ленточки ) или круглым (проводник в виде провода). В другом примере структура слоев такого проводника C _Y может быть следующей: сердечник 107 изготовлен из металла (например, меди, никеля) с диаметром около 20 мкм, покрытого тонким электрически изолирующим слоем 108 толщиной около 1 мкм, на который нанесена тонкая пленка (толщиной менее 1 мкм) материала активной среды 109 (например, ZnS, легированный соответствующим образом для обеспечения желаемого цвета электролюминесценции) и сверху прозрачный проводящий слой 110.

На фиг. 7А-7С показан другой пример конфигурации дисплейного модуля по настоящему изобретению. Фиг. 7А показывает вид спереди дисплейного модуля. Фиг. 7В показывает поперечное сечение изображения на фиг. 7А по линии С-С, и фиг. 7С показывает поперечное сечение проводника 105 Y-набора, используемого в дисплейном модуле. Проводник 102 Х-набора выполнен в виде ленточки.

Как показано на фиг. 1С, каждое проводящее волокно Y-набора 105 содержит проводящий сердечник (например, из меди, никеля или металлизированного пластика) 107 диаметром около 10-20 мкм, покрытый слоем электролюминесцентного материала 103 толщиной менее 1 мкм. В этом примере, как показано на фиг. 7А, проводники Y-набора образованы тремя группами из двух проводящих волокон 105R, 105G и 105В, сформированных тремя типами электролюминесцентных материалов, излучающих свет различной длины волны, соответственно, в красном, зеленом и синем спектральных диапазонах. Как показано на фиг. 7А и 7В, прозрачный проводник 130 (проводящий полимер) используется поверх проводников 105R, 105G и 105В для обеспечения электрического контакта между поверхностью слоя электролюминесцентного материала 103 и набором проводников 102, находящихся на диэлектрической подложке 104. Полученный таким образом цветной пиксель 132 показан на фиг. 7А. Следует понимать, что хотя в настоящем примере фиг. 7А субпиксель каждого цвета образован двумя смежными проводниками, несущими электролюминесцентный материал одного и того же цвета, количество и размер проводников для различных цветов могут быть различными.

Например, проводники 105 могут быть сконфигурированы, как описано выше, а именно, содержать металлический сердечник (например, из меди, никеля) с диаметром около 20 мкм, покрытый тонким электрически изолирующим слоем толщиной около 1 мкм, на который нанесена тонкая пленка (толщиной менее 1 мкм) материала активной среды (например, ZnS, легированный соответствующим образом для обеспечения желаемого цвета электролюминесценции), и сверху прозрачный проводящий слой. Электропроводящие дорожки 102 могут быть шириной около 220 мкм, толщиной около 5-10 мкм и могут быть скомпонованы с зазором между ними около 80 мкм. В этом примере, для получения дисплейного модуля для составного устройства отображения с шагом 300 мкм/пиксель достаточно использовать расстояние между смежными проводниками 105 около 20 мкм и зазор между проводниками 105 различных пикселей около 80 мкм. Очевидно, что при таких параметрах дисплейные модули могут быть скомпонованы таким образом, что расстояние между смежными пикселями во всем устройстве отображения будет составлять 80 мкм с шагом 300 мкм/пиксель.

Как указано выше, дисплейный модуль (поддисплей) по настоящему изобретению в любом из своих воплощений, как приведено на показанных здесь примерах, конфигурируется с предварительно заданными значениями таких параметров как толщина проводников в каждом наборе, расстояние между пикселями, и расстояние от самой крайней строки или столбца пикселей до примыкающей и параллельной ему кромки тела поддисплея.

Из рассмотрения примера на фиг. 7А, толщины t ₁ и t ₂ проводников в каждом наборе, расстояния р ₁ и р ₂ между пикселями в обоих направлениях, и расстояния h ₁ и h ₂ от самой крайней строки или столбца пикселей до примыкающей и параллельной ему кромки подложки 104, выбираются так, чтобы обеспечить эквидистантность пикселей всех поддисплеев вдоль соответствующей оси. Предпочтительно расстояния h ₁ и h ₂ от самой крайней строки или столбца пикселей поддисплея до ближайшей параллельной ему кромки упомянутого тела поддисплея удовлетворяют следующим условиям: h ₁

1 /2, h ₂

2 /2, h ₁ ≥ t ₁ ,h ₂ ≥ t ₂ (в настоящем примере h ₁ =t ₁ ), обеспечивая тем самым, что p ₁ и р ₂ могут быть расстояниями между смежными пикселями для всех поддисплеев вдоль соответствующей оси. В примере, приведенном на фиг. 7А, одна из кромок 160 тела поддисплея показана пунктирной линией.

В вышеприведенном примере на фиг. 7А-7С, проводники одного набора 105 являются проводами, в то время как проводники второго набора являются ленточками. Проводники 102 могут быть простыми металлическими ленточками, в то время как проводники 105 могут быть проводами с металлическим сердечником, покрытыми активной средой (например, с диэлектрическим покрытием и дальнейшим вакуумным покрытием тонкой пленкой электролюминесцентного материала, например неорганических люминофоров). Провода 105 располагаются сверху ленточек 102. Это может быть реализовано с помощью наматывания проводов 105 (например, одновременного наматывания всех проводов с использованием кассеты из бобин) вокруг подложки (тела поддисплея) 104, на которой предварительно расположены ленточки 102 (например, напечатаны), и затем обрезания частей проводов 105 на задней стороне подложки.

Следует понимать, что поддисплей по настоящему изобретению может быть изготовлен с проводниками в виде ленточек для обоих наборов. В связи с этим, делается ссылка на фиг. 7D-7F, иллюстрирующие устройство отображения, включающее два набора проводящих ленточек 102 и 105, смонтированных на диэлектрической подложке 104. Фиг. 7Е представляет поперечное сечение изображения на фиг. 7D вдоль линии Е-Е, демонстрируя, что проводники 102 одного набора имеют загнутые концевые части 102', проходящие от передней стороны дисплейного модуля до его задней стороны. Фиг. 7F демонстрирует более конкретно послойную структуру дорожек 102 и 105. В настоящем примере активная среда 103 выполнена в виде пакета слоев различных материалов, некоторые из этих слоев (одна часть пакета) располагаются на проводниках 102 одного набора, а другие слои (другая часть пакета) - на проводниках 105 другого набора. Когда эти проводники этих двух наборов скомпонованы для образования пересечений, две части пакета находятся напротив друг друга, формируя таким образом полный пакет активной среды.

В качестве примера в качестве активной среды между проводящими дорожками 102 и 105 могут использоваться органические светоизлучающие диоды. Это может быть реализовано с использованием принципа действия органических светоизлучающих диодов (OLED), составленных из многих функциональных слоев. Это раскрыто, например, в публикации патента США № 2005/0218797. Проводники первого и второго наборов могут, например, быть сконфигурированы следующим образом.

Проводник первого набора 102 содержит "катодный" слой 102А (электропроводящая плёнка, изготовленная из подходящего металла (например, Ni, Cu, Ag или Au) и слой 102В, состоящий из щелочно-земельного металла, такого как цезий, кальций или барий. Наличие этого слоя связано с получением желаемых рабочих свойств катода. Слой 102С светоизлучающего вещества наносится сверху щелочно-земельного металла 102В. Светоизлучающее вещество может, например, содержать светоизлучающий органический полимер, такой как поли(р-фенилвинилен) (PPV) или замещенный PPV, такой как диалкоксизамещенный PPV. Полипиррол, политиофен, полианилин и замещенные и/или легированные производные этих полимеров также могут использоваться в качестве светоизлучающих веществ, или же другие подходящие светоизлучающие полимеры, такие как поли[2-(6-циано-6-метилгептилокси)-1,4-фенилен (CN-PPP), поли[9,9-дигексилфлуоренил-2,7-диил], поли[9,9-ди-(2-этилгексил)флуоренил-2,7-диил] или поли[9,9-диоктилфлуоренил-2,7-диил].

Проводник второго набора 105 содержит прозрачную полимерную пленку 105А со встроенными проводами (металлические области), которые не показаны явно, покрытыми прозрачным, электропроводящим слоем 105В из ITO и далее покрытую слоем с дырочной проводимостью 105С, содержащий, например, проводящий полимер, проводящий олигомер или амин. Эти материалы, возможно, могут иметь заместителей и/или примеси. Подходящий материал может включать в себя третичный амин, третичный ароматический амин, полимер, содержащий ариламин, олиготиофен, политиофен, олигопиррол, полипиррол, олигофениленвинилен, полифениленвинилен, винилкарбазол олигомер, винилкарбазол полимер, флюорен олигомер, полифлюорен, олигомер фенилацетилена, полифенилацетилен, олигофенилен, полифенилен, олигоацетилен, полиацетилен, фталоцианин или порфирин. Полиэтилен диокситиофен (PDOT), N,N'-бис(3-метилфенил)-N,N'-бис(фенил)бензидин (TPD), 4,4'-бис(карбазол-9-ил)бифенил (СВР) или N,N'-ди-[(1-нафтил)-N,N'-дифенил]-(1,1'-бифенил)-4,4'-диамин ( α-NPD) предпочтительны для использования в качестве материалов с дырочной проводимостью. Любой из проводников 102 и 105 или оба могут нести слой электролюминесцентного материала. В этом примере электролюминесцентный слой формируется только на проводниках 102.

Ленточки проводников первого и второго наборов размещаются друг над другом и скрепляются с помощью нагревания (например, до 80 °С) и затем загибаются вокруг подложки. Следует отметить, что проводники любого из наборов проводников могут быть внедрены в общую самую нижнюю полимерную пленку, которая может быть закручена вокруг подложки.

Затем проводники дисплейного модуля подсоединяются к схеме управления. Когда все дисплейные модули присоединены друг с другом, полученное в результате этого всё устройство отображения запаковывается и герметизируется между двумя подложками (например, стеклянными пластинками). Схемы управления всех дисплейных модулей могут быть соединены с общим контроллером, например, по матричному способу управления.

В вышеописанных примерах проводники обоих наборов проводников 102 и 105 смонтированы на твердой подложке. Следует отметить, что в этих примерах смежные дисплейные модули могут быть соединены с помощью предварительно натянутых эластичных нитей или лент. Между смежными дисплейными модулями могут быть установлены прокладки. Размеры таких прокладок могут быть подогнаны таким образом, чтобы обеспечивать одинаковое расстояние между смежными пикселями составного дисплея.

В некоторых других осуществлениях проводники обоих наборов могут быть сотканы, чтобы образовать ткань, или проводники обоих наборов вместе с диэлектрическими нитями могут быть сотканы, чтобы образовать ткань, или проводники обоих наборов и предварительно натянутые эластичные нити могут быть сотканы, чтобы образовать ткань. В частности, поддисплейный модуль по настоящему изобретению может быть тканой структурой, имеющей гибкое тканое тело (подложку), несущее два набора проводников, или же может быть сконфигурирован таким образом, чтобы сплетенные проводники образовывали тканую структуру, определяющую тело поддисплея. Проводники обоих наборов, перекрещивающиеся для определения пересечений, могут быть, а могут и не быть переплетены. Смежные дисплейные модули могут быть скреплены или сшиты с помощью диэлектрической нити.

Фиг. 8А и 8В демонстрируют не требующий пояснения пример некоторых тканых структур, образованных двумя наборами волокон, представляющих переплетенные проводники обоих наборов 105 и 102. Фиг. 8В представляет собой поперечное сечение изображения на фиг. 8А по линии D-D.

Фиг. 9 показывает тканую структуру дисплейного модуля, включающую проводники 105 и 102 и дополнительные диэлектрические нити 133 и 134. Здесь проводники Y-набора 105 и проводники Х-набора 102 сами по себе не переплетены, а тканая структура образуется диэлектрическими нитями и проводниками вместе. Другими словами, диэлектрические нити и оба набора проводников, переплетённые между собой, образуют тканую структуру, служащую в качестве тела поддисплея (гибкую подложку). Некоторые из диэлектрических волокон могут быть образованы предварительно натянутыми эластичными нитями. Это сокращает размер неиспользуемого пространства между пикселями.

Фиг. 10 показывает пример того, как множество дисплейных модулей (приведенных на фиг. 9 в этом примере) могут быть собраны в составной дисплей посредством вплетения всех проводников всех пар наборов проводников дисплейных модулей в ткань с дополнительными диэлектрическими нитями. В этом примере показаны четыре дисплейных модуля, каждый из которых образован двумя наборами проводников 105 и 102, которые сплетены вместе диэлектрическими нитями 133', 134', 133" и 134" в ткань, образуя тем самым составное устройство отображения целиком. Концевые части всех проводников загнуты к задней стороне.

В некоторых осуществлениях изобретения передние стороны дисплейных модулей (которыми они обращены к зрителям) приклеены (прозрачным клеем) к прозрачной твердой или гибкой подложке. Кроме того, в некоторых осуществлениях изобретения между дисплейными модулями и этой прозрачной подложкой может быть вставлена некоторая сетка. Шаги этой сетки равны шагам пикселей в соответствующих направлениях. Сетка существенно является не пропускающей свет, например черной. Такая сетка может служить в качестве линейки для сборки дисплейных модулей.

Фиг. 11 показывает многомодульное устройство отображения, в котором модули, обозначенные в целом как 101, приклеены к прозрачной подложке 116 (например, стеклянной) прозрачным клеем. Контроллеры дисплейного модуля, обозначенные в целом 120, располагаются на задних сторонах дисплейных модулей. Для целей ремонта может использоваться прозрачный клей, который может быть удален (например, при нагревании).

Фиг. 12 показывает пример отчасти подобного многомодульного устройства отображения, отличающегося от вышеприведенного примера тем, что между прозрачной подложкой 116 (стекло) и теми сторонами дисплейных модулей 101, которые обращены к подложке, установлена сетка 117. Сетка 117 образована волокнами (например, черная нейлоновая сетка), которые маскируют границы между модулями (поддисплеями), и служит в качестве линейки, содействующей поддержанию одинакового расстояния между пикселями во время сборки составного дисплея. Будучи черной, сетка увеличивает контрастность изображения.

Дисплейные модули имеют свои собственные контроллеры, и управление вводом информации в контроллеры может осуществляться с помощью любого подходящего матричного способа. Этот способ сам по себе известен и поэтому нет необходимости в его детальном описании помимо упоминания о том, что он заключается в избирательной адресации пикселей с использованием общих электронных блоков для строк и столбцов. В других осуществлениях дисплейные модули подразделены на несколько групп, и управление вводом информации в контроллеры дисплейных модулей одной и той же группы осуществляется с помощью матричного способа, в то время как управление каждой группой осуществляется отдельным контроллером.

Фиг. 13 показывает пример матричной схемы управления дисплеем. Как показано, используются контроллеры строк и столбцов 140А и 140В ассоциированные с контроллерами поддисплеев 120.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает простое и осуществимое решение для создания плоских дисплеев, обеспечивающее сколь угодно большой размер всего составного дисплея наряду с достижением высокой разрешающей способности. Устройство отображения по настоящему изобретению, в котором проводники каждого набора проходят до задней стороны устройства отображения с помощью их загибания, может использоваться в качестве базового блока для построения многомодульного составного устройства отображения. Предпочтительно в этом изобретении в качестве активной среды используется электролюминесцентный материал. Настоящее изобретение также обеспечивает построение цветного устройства отображения. Предпочтительно в устройстве отображения по настоящему изобретению используются электропроводящие тонкие провода или ленточки, облегчая тем самым их загибание до задней стороны устройства и уменьшая расстояние между дисплейными модулями.

Для специалистов в данной области понятно, что описанные выше реализации изобретения могут быть разным образом изменены или модифицированы без выхода за его рамки, определенные приложенными пунктами патентной формулы.