集成光电板及制造方法技术

一种包括一个由在其上定义众多单格的基底及有效和非有效区组成的阵列的集成光电板。基底在其上具有一个主表面，众多子阵列和驱动／控制电路。用于定义在每个单格内形成的有效区的子阵列由众多发光装置组成。驱动／控制电路装至基底上每个单格的非有效区内。光电板用于对每个单格的有效区进行扫描以建立一个提高的分辨率的最终完整图像而不增加由子阵列发光装置形成的像素数。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关小型可视显示器领域的，更具体地说是有关一种将电气和光学部件集成在一起并使用扫描技术以在观看者的视野内形成一个完整的图像的光电板的。人们视觉系统是一个复杂系统，它具有很强能力以吸收来自包括可视显示器在内的许多不同格式的来源的大量信息。当前世界上的可视显示器的尺寸和样式差异很大，自机场中用于宣告调度信息的大型可视显示屏，至例如用在袖珍计算器中的那种小型可视显示器，都用于显示很多类型的信息。影响可视显示器，尤其是用在例如便携式通信设备或类似便携式电子设备中的可视显示器减小尺寸的因素有电气连线的数量和复杂性，显示分辨质量，最小维持功耗和低的制造成本。与可视显示器尺寸的减小和分辨质量的保持有关的因素是人们视系统处理和集成信息的能力和视觉系统能进行处理的速度。人们视觉系统处理信息的速度不能快于60Hz。因此，一个在可视显示器内在六十分之一秒之内投射和扫描至不同位置的图像在人眼看来成为一幅放大的完整图像。例如，以60Hz的速度将一个“A”的图像连续移动至可视显示器内六个不同位置时，观看者看见一个由六个“A”组成的完整图像。如果与此同时图像内容被调制，例如，如果六个字母“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”的图像以60Hz的速度个别地而顺序地移至六个不同位置，则观看者将看见一个由六个字母组成的完整图像。这一过程，更通常地称为时分成像，可通过使用扫描器而用于显示
中，更具体地说可用于开发在提高分辨率的小型可视显示器中所用的光电板。人们曾化费大量努力于开发紧凑、重量轻、低功率可视显示器。当显示技术将可视显示器尺寸减小时，很难保持这类显示器的分辨率。在开发这类小型可视显示器的过程中最重要的因素是生产费用。已经知道，当显示器的有效面积减小时，图像源的像素尺寸必须减小以保持分辨率。由于希望得到更高分辨率，因此图像源的像素数及材料和制造费用增加了，其部分原因是由于像素数的增加导致所需电气连线数量的增加。一般说来，一个图像源，更具体地说一块由电气和光学部件和一块半导体芯片或集成电路组成的光电板安装于一块印刷电路板或类似元件上，及用于将芯片连至外部驱动/控制电路的现成方法是使用标准焊线技术。然而，当连接一个具有在其上形成相对地大的电气部件或装置的阵列的半导体芯片时，标准焊线技术变得非常困难。当前可实现的最好方案是用其间距为4.8毫英寸的焊片形成的焊线连接。因此在一个由100×100个发光装置组成的标准阵列中，半导体芯片周边上焊片的最小间距为4.8毫英寸，有50个焊片排列于周边的每一条边缘。当阵列包括更多装置时，需要更多焊片而用于容纳附加焊片的周边尺寸增大得甚至更快。就是说，由于焊片的最小间距4.8毫英寸，则阵列中装置的间距可大如2.4毫英寸或大约61微米而不影响芯片尺寸。因此，即使装置能做得小于61微米，焊片最小间距也不允许芯片周边做得更小。很快可以看出，半导体芯片尺寸由焊线技术的局限所严格地限制住。现在所知的扫描装置用于在图像源的最少像素数的情况下提高可视显示器的分辨率。这些扫描装置具有多种形式，最常用的为带有反光镜的机电式扫描器，例如电流计式扫描器和多边形扫描器。这种类型的扫描器通常尺寸很大，因此不适合用于显示装置中，因后者体积小、重量轻、运行功耗低和本质上应是可携式。此外，机械式扫描器制造费用昂贵和消耗大量功率。因此，要求互连和封装结构和技术能够显著地减小对封装板尺寸的限制，其方法是在一块基底上直接安装众多于阵列，同时在基底上这些子阵列间直接安装众多驱动/控制装置，从而可对这些子阵列扫描以生成一幅最终图像，因此可少用些像素和连线，从而增加生产产量并减少生产费用。因此非常希望提供一种以下法形成的光电板将单独的子阵列直接装到基底上并在子阵列间安装众多驱动/控制装置。该光电板或图像源在操作中使用一个放于外部的相空间光调制扫描器以在空间内调制该板所发射光束以用于扫描子阵列，因而生成一个提高分辨率的最终低功率小型可视显示器。本专利技术一个目的是提供一个用于在小型可视显示器中提高显示分辨率的新的改善的集成光电板。本专利技术另一个目的是提供一个在可视显示系统中用于提高显示分辨率的新的改善的光电板，它使用装在一块基底上众多子阵列和位于每块子阵列间的众多驱动/控制装置，它们与一个位于外部的相空间光调制扫描器一起使用，对由光电板发射的光束进行空间调制，从而减少所用光电板的像素数和与一个可视显示系统的连线数。本专利技术又一个目的是提供一种光电板和制造方法，该光电板使用众多子阵列和最少的电连线并扫描这些子阵列以生成一个最终完整图像，它可以装入一个小型可视显示器中。一种使用装在一块基底上的子阵列和位于其间的众多驱动/控制装置的集成光电板能基本上解决上述和其它问题并实现上述和其它目的。该光电板尺寸小，因此可装入一个由该光电板或图像源，一个相空间光调制扫描器，例如液晶相空间光调制扫描器及光学元件组成的可视显示系统。该光电板是将包括光发射装置的整个阵列划分为较小子阵列而形成的。接着将这些子阵列直接安装在一块基底上，从而决定了此图像源的可为任何数的非有效区与有效区之比。在子阵列间安装的众多驱动/控制装置用于驱动和控制那些形成子阵列的光发射装置。运行中由子阵列发射的光束通过一个相空间光调制扫描器进行扫描以填充位于子阵列间的非有效区，从而生成一个具有高分辨率的最终完整图像。由于使用能减少所需光发射装置数量的子阵列和扫描技术，由光发射装置连至驱动/控制装置的电连线的数量和复杂性是最小的，这导致生产产量的增加和生产费用的下降。运行中使用一种相空间光调制扫描器，例如液晶相空间光调制扫描器，其中一种液晶材料用于将由通常为发光二极管或垂腔面发射激光器(VCSEL)的发光装置的子阵列所生成的光束的相位因而是方向在空间内进行调制，因而生成一个最终完整图像并提高所看到完整图像的分辨率。可以理解能够使用其它光束或图像生成装置，例如有机发光装置(LED)，阴极射线管(CRT)，场发射显示器(FED)，电发光显示器，等离子体显示器，液晶显示器(LCD)等，但为简化起见在本公开材料中都使用通用名称“发光装置”。扫描器通常用于将生成的光波的相位在空间内调制以改变通过其中光束的方向。在使用液晶相空间光调制扫描器的事例中，所依据的原理如下组成液晶材料的分子的结构组织不是刚性的，这意味着外部刺激的直接结果可以容易地将分子重定向。在合适条件下，在液晶材料上施加的这种外部刺激导致液晶分子结构的重定向，从而使通过其中的光束经受相位变化。应该理解，施加于液晶上的不同电压量会产生不同相位调制，因而改变通过其中的光束的前进方向。在扫描器的操作中，对扫描器施加一个电压，从而造成光学特性的改变，如双折射/双折射效应、旋光性、二向色性或光学散射。这种对施加电压的反应转换为孔径比的可见到的变化和/或由观察者观看到的所生成最终完整图像的像素数的变化。更具体地说，由子阵列生成的光波相位在空间内被调制，产生由观察者观看到的最终完整图像。该完整图像看上去具有高分辨率和较高孔径比，但图像源上的有效像素数仍保持不变。在操作中扫描器将由在光电板中形成的子阵列所发射光束进行扫描，从而通过调相生成一个整体图像，对于观看者该图像看上去填充了子阵列间的看作物理间隙的非有效区。扫描器用于在空间内将光束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成光电板，其特征在于：发光装置的至少一个子阵列用于生成一幅由众多像素组成的图像，每个发光装置具有用于激励发光装置的第一和第二电极，发光装置按行和按列放置以定义图像的众多像素并在操作上连至靠近至少一个子阵列的外边缘的众多外部连接／安 装片，同时发光装置的第一电极连至第一众多外部连接／安装片及发光装置的第二电极连至第二众多外部连接／安装片；至少一个驱动／控制电路具有一个数据输入端口并进一步具有一个连至发光装置的第一和第二电极的控制信号输出端口，第一和第二电极用于根据加 至数据输入端口的众多数据信号将发光装置激励以生成一个图像；以及一块用于定义一个主表面并在其上安装一部分主表面的基底，该至少一个子阵列从而定义至少一个有效区和至少一个非有效区，该至少一个驱动／控制电路安装在基底上所定义的至少一个非有效区内 ，该基底进一步具有在其中生成的众多电导线，每一条电导线在电气上与至少一个驱动／控制电路接口并自形成于该基底上的第一众多安装片延伸并扇出至基底上形成的第二众多安装片，从而在电气上与至少一个子阵列的第一和第二众多外部连接／安装片接口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：费尔莱特，刘庆，福里德V理查德，卡林E亚齐牟茨，黄荣庭，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]