具有分段电极的有源矩阵电致发光显示器的制作方法
专利名称：具有分段电极的有源矩阵电致发光显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有分段上电极的有源矩阵电致发光(EL)显示器，其中驱动电极分段以提供增加的分辨率。讨论了该EL显示器的若干应用，包括低功率EL显示器、立体 El显示器、高分辨率EL显示器以及多视点EL显示器。
背景技术：
在本领域中已知电致发光(EL)显示器，其包括一个或多个El材料层，该EL材料层包括位于两个电极之间的发光层，所有这些层都涂覆在显示基板上。这些EL显示器常常包括其中EL材料包括有机分子的有机电致发光显示器。在这些显示器中，至少一个电极被分段从而两个电极的分段交叠区域形成二维岛，其中每个交叠岛限定单个发光元件。EL显示器被分类为无源矩阵或有源矩阵。在无源矩阵显示器中，每个电极被图案化为条带，其中用作阳极的电极的条带和用作阴极的电极的条带彼此正交。以该方式，两个电极之间的交叠形成了彼此隔离的区域或者发光元件。通过利用各个电信号对阴极和阳极进行寻址，将不同的电流提供给各个发光元件以控制每个发光元件的光输出。然而，为了避免串扰和将不同电流提供给每个发光元件，电流仅能够在某一时间提供给一个方向(通常为行方向)内的一个电极条带(通常为阴极)。因为每个发光元件优选地每秒产生至少60 次光来避免闪烁，并且因为每个发光元件具有非常大的电容，因此如果无源矩阵显示器很大或者分辨率很高则发生大的功率损失。因此，无源矩阵EL显示器常常仅在形成小的或低分辨率显示器时使用。然而，这些显示器的优点在于它们不要求用于控制每个发光元件的电流的有源电路。Liedenbaum等人在美国专利No. 6927542中提供了无源矩阵EL显示器的一个示例。如该专利中所示，从条带的一维阵列形成每个电极并且形成阳极和阴极的条带彼此正交以限定各个发光元件。该专利中还讨论了用于驱动(即，提供驱动电压或电流给)电极的驱动器。如所讨论的，每个驱动器将信号提供给每个电极的条带，每个条带对应于多个发光元件。如该专利所示出的，驱动器被布置为任何电路顺序地将信号提供给多个电极条带。在无源矩阵显示器的另一示例(Komatsu等人的美国专利No. 6791260)中,讨论了一种无源矩阵EL显示器，该无源矩阵EL显示器被分为两个区域，其中每个区域具有自己的有源行和列电极的组。该布置方案允许同时寻址两行发光元件并且因此增加了无源矩阵EL 显示器的实际分辨率。然而，不能够通过有源电路独立地控制施加到任一电极的每个元件的电流并且因此Komatsu等人显然提供了一种无源矩阵显示器。通过仅将电极中的一个(通常为阳极)图案化为限定发光元件的岛的二维阵列来形成有源矩阵EL显示器。对向电极然后进行覆盖涂覆(blanket coat)以在两个维度上覆盖所有被图案化的电极。有源矩阵电路附接到被图案化的电极内的每个发光元件并且控制施加到每个发光元件的电流。该有源矩阵电路通常至少包括用于控制从金属总线到被图案化的电极的岛的电流的流动的功率晶体管、用于控制功率晶体管的栅极电压的电容器以及允许选择电容器以允许将驱动电压加载在电容器上的第二晶体管。在Cok的美国专利 No. 6636191中已经讨论了用于与EL显示器一起使用的有源矩阵电路。采用这些有源矩阵驱动电路的高分辨率阵列的显示器的制造是复杂的并且有源矩阵电路通常要求显示基板上比较大的空间。为此，有源矩阵EL显示器的分辨率通常受到形成在显示基板上的有源矩阵电路的数目的约束。与无源矩阵EL显示器相比，利用该技术形成了更大且分辨率更高的装置，但是分辨率常常低于很多应用所要求的分辨率。此外，当形成形成这样的显示器所要求的成千上万或者上百万的晶体管时容易出现缺陷并且缺陷出现的可性能随着晶体管的数目的增加而增大。因此，通过增加有源矩阵电路的数目来增加显示器的分辨率通常导致通过制造获得的可售显示器的较低的产率，并且因此，增加了显示器的制造成本。因此，希望增加显示器的分辨率，同时没有增加要求的晶体管的数目。存在很多其中特别要求非常高的分辨率的EL显示器的应用。一个应用是产生自动立体显示，特别是多视点自动立体显示。在该应用领域内，已知的是应用屏障、透镜或其它结构来将来自显示器内的一些发光元件的光引导到空间中的一点或角距同时将来自显示器内的其它发光元件的光引导到空间中的不同点或角距。通过该方法，来自显示器内的两个不同发光元件的光被提供给用户的每个眼睛以提供自动立体图像或者提供给在环境中观看显示器的不同用户。不幸的是，每个图像的分辨率减少了等于不同方向的数目的倒数的值，并且因此，这些方法减少了显示装置的有效分辨率。例如，Chou等人在SID 09 Digest第 1407-1410页的“A Novel 2-D/3-D Arbitrarily Switchable Autostereoscopic Display”中讨论了能够利用1280X800个可寻址像素提供传统的二维图像的显示器。该显示器也能够被切换以提供四视点多视点立体显示。然而，当显示四视点多视点立体图像使，显示器仅具有960X266个可寻址像素。因此，为了提供高分辨率图像，增加分辨率使得发光元件的数目等于传统的二维显示器内的发光元件的数目乘以要求的不同方向的数目。因此，为了以通常用于2D显示的分辨率产生如Chou所描述的具有四视点的显示，将要求形成具有四倍于通常的2D显示器的晶体管的数目的晶体管的显示器。类似地，如Kao等人在 SID09 Digest 第 111-114 页的 “An auto-stereoscopic 3D Display using Tunable Liquid Crystal Lens Array that Mimics Effects of GRIN Lenticular Lens Array，，中讨论的，已知双凸透镜阵列或具有类似性质的可寻址液晶透镜用于产生立体显示。与屏障屏幕一样，这些类型的屏幕当展示多视点立体图像时减少了显示器的有效分辨率。还已经讨论了划分时间域以提供多个图像的立体显示器。例如，黄等人在“High resolution autostereoscopic 3D display with scanning multi-electrode driving liquid crystal(MeD-LC)Lens” (Society for Information Display 2009 (SID^ 09)Proceedings第336-339页)描述了下述显示器概念，其中可寻址透镜形成在显示器上方并且透镜的形状随着时间而变化以将来自任意发光二极管的图像引导到空间中的多个位置。 该方法要求以至少为视点的数目的60倍的速率来更新显示器上的图像以避免闪烁并且进一步要求以相同的更新速率精确地进行变化的光学透镜。此外，透镜要求用于每个像素的多个电极。因此，该方法的实施是昂贵的，并且能够要求较低的分辨率显示器来实现可接受的更新速率。不幸的是，今天市场上可用的显示技术具有受限的更新速率，这将会限制通过这样的方法提供的视点的数目。另一种已知的其中特别要求高分辨率EL显示器的应用是通过减小视角来提供低功率显示器。例如，Lee在美国专利申请公开No. 2007/0091037A1中讨论了微透镜的稀疏阵列与发光元件的更高密度的阵列一起使用以将光偏转到用户的眼睛。因此，选择不同的发光元件以将光偏转到用户的眼睛，从而即使显示器仅在这时提供了小的视场，但是用户也能够感觉到该显示器具有非常大的视场。该选择性地调整显示器的视场的能力通过减小显示器的视场同时给用户提供感觉上宽的视场来允许较大地降低显示器的功耗。不幸的是， 这样的显示器要求每个像素内的非常多的单独可寻址的发光元件。此外，利用现在可用的技术，不能够制造具有在每个像素内的大量的单独可寻址的发光元件的高分辨率显示器。 虽然Lee没有描述应用的微透镜的类型，但是这些微透镜能够包括如Tutt等人在美国专利 No. 6570324中教导的双凸透镜。因此，需要提供一种具有非常高的分辨率的EL显示器。特别地，需要一种具有比有源矩阵电路的数目更多的数目的单独可寻址的发光元件的有源矩阵EL显示器。
发明内容
根据本发明，提供了一种有源矩阵电致发光显示器，该有源矩阵电致发光显示器包括显示基板；布置在显示基板上方的第一电极；布置在第一电极上方的两个第二电极； 电致发光发光层，其形成在第一电极和第二电极之间并且与第一电极和第二电极电接触， 从而在第一电极和各第二电极交叠的地方限定第一和第二有源区域，发光层响应于第一电极和各第二电极之间的电流从每个有源区域发射光；驱动电路，其包括电连接到第一电极以控制通过电致发光发光层的电流的流动的驱动晶体管；两个电源电路，其分别连接到对应的第二电极以选择性地分别将电压提供到对应的第二电极；以及控制器，用于顺序地或同时地使电源电路分别将电压提供到对应的第二电极。本发明的布置方案提供了下述优点改进了有源矩阵电致发光显示器的有效分辨率，同时没有增加显示器内的有源矩阵驱动电路的数目。另外，该布置方案能够设置有光学透镜以减少显示器的功耗或者提供多组图像数据。
图I是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵显示面板的一部分的截面图；图2是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵电路的示意图；图3是本发明的有源矩阵电致发光显示器的示意图；图4是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵显示面板的一部分的
6顶视图；图5是可在驱动本发明的有源矩阵EL显示器时使用的方法的流程图。图6是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵电路的示意图；图7是本发明的布置方案中采用小芯片来提供有源矩阵电路的有源矩阵显示面板的一部分的顶视图；图8是根据本发明的布置方案的包括光学层的显示面板的一部分的截面图；图9是根据本发明的布置方案的包括光学层的显示面板的一部分的顶视图；以及图10是根据本发明的布置方案的包括光学层的显示面板的一部分的截面图。
具体实施例方式本发明提供了一种具有比用于将电流提供到每个发光元件的有源矩阵电路的数目更多数目的单独可寻址的发光元件的电致发光(EL)显示器。本发明提供了一种有源矩阵电致发光显示器。该有源矩阵电致发光显示器包括显示面板2，在图I中示出了该显示面板2的一部分。该显示面板2包括显示基板4。至少第一电极6被布置在显示基板4的区域上方。两个或更多单独可寻址的第二电极8、10进一步布置在显不基板4和第一电极6上方。电致发光发光层12形成在第一电极6和第二电极8、10中的每一个之间并且与其电接触,从而在第一电极6和各第二电极8、10交叠的地方限定第一和第二有源区域14、16。发光层12响应于第一电极6和各第二电极8、10之间的电流在每个有源区域14、16内发射光。在图I中还示出了，显示面板2能够可选地包括有源矩阵层18和诸如像素限定层20的附加层。在本发明的布置方案中，“有源区域”14、16是下述区域其中第一电极6的分立元件、发光层12的一部分以及第二电极8或10的分立元件交叠并且彼此电接触从而有源区域14、16内的发光层12的部分响应于第一电极6和第二电极8或10之间的电流的流动发射光。在该定义内，理解的是，第一电极的两个分立的元件将彼此电隔离并且施加到第一电极的任何分立兀件的电压被相对于任何其它第一电极独立地进行控制。此外，与第一电极交叠的第二电极的任意两个分立的元件将彼此电隔离并且施加到与第一电极交叠的第二电极的任何分立元件的电压被相对于施加到与第一电极交叠的第二电极的任何其它分立元件的电压独立地进行控制。应理解的是，该定义要求与第一电极对应或交叠的第二电极彼此电隔离并且提供可独立地控制的电压。然而，与两个分离的第一电极对应或交叠的第二电极能够但不要求彼此电隔离或者可独立地控制。诸如图2中所示的驱动电路30的驱动电路也包括在本发明的EL显示器中。例如， 图2的驱动电路30形成在图I的有源矩阵层18内。如图2中所示，该驱动电路30将包括驱动晶体管32。驱动晶体管32是有源电路的用于调制从电源线34通过图I的第一电极 6(在图2中由节点36示出)的电流的流动的部分。因此，驱动电路30控制通过电致发光发光层12(参见图I)的电流的流动。驱动电路30将通常包括图2的其它组件(包括用于提供信号以断开数据晶体管40上的栅极的选择线38)，从而允许控制信号通过数据线42提供给驱动电路30。该控制信号存储在电容器44中。该控制信号将控制驱动晶体管32的栅极以控制电源线34和表示第一电极的节点36之间的电流的流动。本发明的有源矩阵EL显示器50进一步包括如图3中描绘的两个电源电路54、56。图3示出了电源电路54、56均连接到显示面板52，在图I中描绘了显示面板52的一部分。 然而，这些电源电路54、56均具体地分别连接到对应的第二电极8、10(如图I中所示)以选择性地分别将电压提供给对应的第二电极8、10。进一步包括控制器58以顺序地或同时地使电源电路54、56分别将电压提供给对应的第二电极8、10。在图4中示出了本发明的有源矩阵电致发光显示器50(参见图3)的显示面板70 内的第一电极6和第二电极8、10的优选的布置方案。如图4中所示，有源矩阵电致发光显示器内的显示面板70进一步包括布置在显示基板72上方的第一电极74a、74b、74c的二维阵列，其中74a和74b被沿着该二维阵列的第一维度布置并且74a和74c被沿着该二维阵列的第二维度布置。为了改进这些第一电极74a、74b、74c的可视性，在该图中提供了穿过第二电极78a、80a、82a、84a的切出部76。在图4中所示的布置内，提供了第二电极78a、80a、 82a、84a的一维阵列。第二电极78a、80a、82a和84a中的每一个与多个第一电极交叠。例如，在没有切出部76的情况下，第二电极78a、80a、82a和84a与第一电极74a和74b以及沿着第一维度的所有其它第一电极交叠。在该布置方案中，两个或更多第二电极78b、80b、 82b、84b被布置在第一电极的二维阵列内的第一电极74c中的每一个上方。电致发光发光层102形成在第一电极的阵列中的第一电极74c和有源区域104a、104b、104c、104d内的第二电极78b、80b、82b、84b之间并且与其电接触，发光层102响应于第一电极的二维阵列中的第一电极74c中的一个与布置在第一电极74c上方的两个或更多第二电极78b、80b、82b、 84b中的一个之间的电流从每个有源区域104a、104b、104c、104d发射光。如所示的，有源矩阵EL面板内的每个第二电极78b、80b、82b、84b在第一方向上延伸，并且包括布置在显示基板72上方的第一电极74a、74b、74c的二维阵列和第二电极的一维阵列，其中第二电极78b、 80b>82b>84b中的每一个与多个第一电极74a、74b交叠。本发明的“阵列”包括以有序图案布置的多个类似的结构。一维阵列包括沿着第一维度布置的多个结构和沿着第二维度布置的单数结构，其中第二维度通常垂直于第一维度。二维阵列包括沿着第一维度布置的多个结构和沿着第二维度布置的多个结构，其中第二维度通常垂直于第一维度。在图3中所示的布置方案中，与沿着第一维度的第一电极74a、74b交叠的第二电极78a、80b、82c、84c限定第二电极组98。其它第二电极组由与第一维度内的第一电极的一维阵列中的每一个交叠的第二电极形成。例如，第二电极组100由与第一电极74c以及与第一电极74c —起沿着第一维度布置的其它第一电极交叠的电极78b、80b、82b、84b形成。 如该图中所示，第二电极组98、100中的每个组具有相等数目的第二电极并且每个组包括对应的第一第二电极78a、78b和第二第二电极80a、80b。这些对应的电极78a、78b和80a、 80b彼此电连接。如图4中所示，电源总线86、88、90、92设置在EL面板70上并且通过绝缘层(未示出)与第二电极78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b中的大多数电隔离。然而， 这些电源总线86、88、90、92通过通孔连接到选择的第二电极78a、78b、80a、80b、82a、82b、 84a、84b，所述通孔包括将电源总线92连接到第二电极78a的通孔94。注意的是，电源总线 92连接到第二电极组98内的第二电极78a并且连接到不同的第二电极组100内的对应的第二电极78b。因此，每组内的对应的第二电极彼此电连接。此外,诸如电源引线96的电源引线形成为将电源总线到EL面板70的边缘以允许电源总线86、88、90、92中的每一个的连接并且将电源总线到电源电路(例如，电源电路54或56(参见图3))中的一个。在该布置方案中，形成多个相同的第二电极组，其中每个组与沿着第一方向布置的多个对应的第一电极交叠。在该布置方案中，每个第二电极组内的每个第二电极电连接到每个第二电极组内的对应的第二电极并且连接到不同的电源电路。在该布置方案内，电源总线86、88、90、92将优选地由金属形成，例如，由用于形成主动矩阵层18 (参见图I)内的TFT的金属层形成，并且电源总线86、88、90、92通过用于形成像素限定层20 (参见图I)的层的一部分与第二电极78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b 绝缘。由于这样的布置要求较少的电源电路54、56(通常其数目小于或等于每个第二电极组内的第二电极的数目)，因此这样的布置方案是优选的。在优选的布置方案中，每个第二电极组98内的第二电极78a、80a、82a、84a的数目并且因此电源电路54、56的数目将通常处于2至50之间并且更优选地处于5至30之间。此外，该布置方案要求连接到第二电极 78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b的小数目的连接，这允许相对简单并且成本效率高的用于提供本发明的益处的技术方案。进一步讨论图3的元件，电源电路54、56将通常包括用于在小数量电压电平之间切换的开关。例如，在一个布置方案中，电源电路54、56能够在电源电路之间切换以提供两个不同电压，一个电压对应于提供相对于第一电极的足以使电流流过发光层的大的电势的基准电压，并且第二电压提供相对于第一电极的足以使得电流不能够流过发光层的足够小的电势。即，第一电极和第二电极之间的电压电势将低于用于从发光层发光的阈值或者反向偏置将被施加到发光层。在该布置方案中，控制器58能够在这两个电压电平之间进行切换以顺序地或者同时地使电源电路54、56分别将电压提供给对应的第二电极以同时地使电源电路54、56同时地分别将不同的电压提供到对应的第二电极。注意的是，在该示例中， 当开关被设置为电压提供相对于第一电极的足以允许电流流过发光层的大的电势时，发光层将能够在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光，只要适当的信号被提供给第一发光层。然而，当电压被切换时，发光层将不能够对于由驱动电路30 (参见图2)提供给第一电极的任何信号而在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光。电源电路54、56也能够在多于两个电压之间进行切换，例如，优选的是， 电源电路54、56切换到对应于提供允许通过发光层的电流的流动中的步进改变的第二基准电压的第三电压。特别优选的是，将该第三电压选择为允许大致等于响应于通过每个第二电极组内的第二电极的数目分压的第一电压而流动的电流的电流流过发光层。在另一布置方案中，电源电路54、56允许第二电极连接到电压源或者仅将第二电极从电压源断开，从而允许第二电极的电压浮置。在该布置方案中，用于顺序地或同时地使电源电路将电压提供给各第二电极的控制器58能够同时地使电源电路将第一电压提供给第二电极中的一个并且同时地断开其它第二电极，以允许第二电极浮置。再一次地，注意的是，当第二电极连接到电压源时，该电压源将提供相对于第一电极的足以允许电流流过发光层的大的电势。因此，发光层将能够在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光，只要适当的信号被提供给第一发光层。然而，在与电压源断开的情况下， 发光层将不能够对于由驱动电路30 (参见图2)提供到第一电极的任何信号而在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光。在这些示例中的每一个中，电源电路54、56能够提供至少两种状况之间的切换， 一种状况允许从发光层12(参见图I)的对应于电源电路54、56附接到的第二电极8、10的有源区域14、16发射光，并且第二种情况阻止从从发光层12 (参见图I)的对应于电源电路 54,56附接到的第二电极8、10的有源区域14、16发射光。进一步注意的是，该激活/去激活开关被提供为与驱动电路30的状态或者驱动电路30提供给第一电极6 (如图I中所示) 的信号无关。因此，有源区域将被定义为在开关被设置为提供允许发射光的电压时被“激活”并且在开关被设置为提供阻止发射光的电压时被“去激活”。在显示器应用中，还优选的是，控制器58额外地接收输入图像信号60并且将第一驱动信号62提供给驱动电路，并且同步地使电源电路54、56分别将电压提供给对应的第二电极8、10 (参见图I)。以该方式，控制器58将驱动信号62提供给驱动电路30 (参见图2)， 这将通常在控制器58将信号提供给电源电路54、56以激活有源区域时提供通过有源区域 14,16的电流的模拟控制。然而，控制器58能够替代地将信号提供给电源电路54、56以去激活有源区域。优选的是，在一些情况下，控制器58将信号提供给电源电路54、56中的至少第一电源电路以提供激活信号同时将信号提供给不同于第一电源电路的至少第二电源电路以提供去激活信号。因此，有源区域的一部分，特别是与附接到第一电源电路的第二电极电接触的有源区域将响应于通过驱动电路提供给第一电极的信号而发射光，同时有源区域的第二部分，特别是与附接到第二电源电路的第二电极电接触的有源区域将不发射光。参考图 4，这样的选择将允许对应于第二电极组98、100中的每一组内的对应的第二电极(例如， 78a和78b)中的一个或多个的有源区域响应于由驱动电路30(参见图2)提供的信号而发射光，同时对应于第二电极组98、100中的每一组内的其它对应的第二电极80a、80b、82a、 82b、84a、84b中的一个或多个的其它有源区域将不响应于由驱动电路30(参见图2)提供的信号来发射光。通过采用如上所述的有源矩阵EL显示器，提供了具有大于用于将电流提供给各发光元件的有源矩阵电路的数目的数目的单独可寻址的发光元件的有源矩阵EL显示器。 为了提供这样的显示器，图3中的控制器58能够采用图5中所示的处理。如图5中所示， 控制器接收110具有等于第一电极的数目乘以每组内的第二电极的数目的分辨率的输入图像信号60或者接收信号并且应用空间缩放技术以提供具有该分辨率的信号。该输入图像信号60将提供用于在显示器上显示第一图像的图像信号。在图4中所示的显示面板70 中，输入图像信号将优选地包括用于68个独立(unique)像素(例如，17列X 16行)的信号，其中16行包括由第一电极形成的4行并且其中这4行中的每一行被每个第二电极组内的第二电极分为4行，其中显示面板70具有包括沿着第一维度的74a、74b的17个第一电极和包括沿着第二维度的74a、74c的4个第一电极以及每组中的四个第二电极。第二电极被去激活112并且选择每组内的各第二电极以进行激活114。然后选择116对应于每组内的各第二电极的相对于图像数据的第一子集的输入图像信号的子集。控制器58然后通过将驱动信号62提供到连接到每个第一电极的驱动电路30 (参见图2)来更新118驱动信号，其中该驱动信号对应于图像数据的第一子集。控制器58然后将信号提供给电源电路54、56， 其中电源电路将电压提供给在步骤114中选择的第二电极以激活120显示器的对应的有源区域。这样，由第一电极中的一个限定的区域内的一个有源区域发光并且具有对应于在步骤116中选择的第一图像数据的第一子集的光输出。这样，在该示例中，在每个第一电极的有源区域中的一个内提供输入图像信号中的每四行数据。控制器58然后将信号提供到对应于激活的第二电极的电源电路以去激活122对应于这些第二电极的有源区域，从而停止光的发射。控制器然后选择124图像数据的第二子集和第二电极的第二子集并且重复步骤 116至122。当在以至少60Hz的频率响应于独立输入图像信号激活每个有源区域的速率完成该处理时，用户觉察到具有等于第一电极的数目乘以每组内的第二电极的数目的分辨率的图像。通过应用图5的方法，控制器顺序地在第一时间间隔期间将输入图像信号的第一子集提供到驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光并且在第二时间间隔期间将输入图像信号的第二子集提供到驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光，从而用户看到高分辨率的显示。该高分辨率显示将具有比显示器中的驱动电路的数目更多数目的觉察到的发光元件，这是因为来自每个有源区域的光将被人眼汇集并且因此，显示器将具有大于具有相等数目的驱动电路的现有技术的显示器的分辨率的觉察到的分辨率。在其中显示器的多行被激活的如图4中所示的显示面板布置方案中，优选的是， 图2中的驱动电路30在第一显示更新循环期间接收并存储第一驱动信号并且在第二显示更新循环期间将该信号提供给第一电极元件。事实上，如果驱动电路30能够接收并存储至少与第二电极组一样多的值，则显著地减小了将数据加载到驱动电路30中的比率(rate)。 为了实现此，驱动电路30被修改为存储多个值并且对于这些多个值中的每个值将信号提供给第一电极。在该布置方案内，术语“更新循环”指将数据信号提供给有源矩阵EL显示器内的每个驱动电路30的处理。一旦有源矩阵EL显示器中的每个驱动电路30被更新或写入到驱动电路30的存储元件或电容器44 一次，则完成更新循环。在图6中示出可在这样的布置方案中使用的有源矩阵驱动电路130。如该图中所示，该有源矩阵驱动电路130控制从电源线134到表示第一电极的节点136的电流的流动。 在驱动电路130内，驱动晶体管138基于在该驱动晶体管138的栅极处提供的电压控制到节点136的电流的流动。在该驱动电路内，通过驱动线140将施加到驱动晶体管138的栅极的电压提供到电流控制电路132a或电流控制电路132b ;并且电流控制电路132a或电流控制电路132b将电压提供给驱动晶体管138。电流控制电路132a、132b中的每一个包括写入晶体管140a、140b ;存储元件，具体地，存储电容器142a、142b ;以及读取晶体管144a、 144b。在操作期间，在写入线146a、146b之一上提供选择信号，从而将电压施加在写入晶体管140a或140b之一的栅极上。该电压激活选择的写入晶体管140a或140b，使得选择的写入晶体管导通。数据信号被提供在数据线148上并且通过选择的写入晶体管140a 或140b并且对连接到选择的写入晶体管140a或140b的存储电容器142a或142b进行充电。然后从写入线146a或146b移除该信号并且接下来从数据线148移除该信号。信号被施加在写入线146a和146b中的另一个上，激活写入晶体管140a和140b中的另一个。数据信号被施加在数据线148上以对存储电容器142a和142b中的另一个进行充电。再一次地，从写入线146a、146b移除该信号。重复该处理，从而将接下来的驱动信号提供到电流控制电路132a、132b。同时，选择信号被交替地施加在读取线152a或152b上，从而允许存储在存储电容器142a、142b上的电压通过电路并且施加在驱动晶体管138的栅极上以控制从电源线134到节点136的电流的流动。存储电容器142a、142b的电容优选地比驱动晶体管 138的栅极处的寄生电容大得多，以便于减少存储电容器142a、142b之间的串扰。
在图6的有源矩阵电路中，以高于切换写入晶体管140a、140b的速率的速率切换读取晶体管144a、144b，从而允许写入晶体管144a、144b在比读取晶体管140a、140b更长的时间段内处于激活状态。因此，该驱动电路具有通常响应于施加在数据线148上的模拟电压将控制电路提供给驱动晶体管138的复用器的功能。此外，该复用器包括连接到第一电源和第一电极的驱动晶体管138，用于调节从电源到发光层的有源区域的电流；以及多个电流控制电路132a、132b，该多个电流控制电路132a、132b均连接到驱动晶体管138的栅电极并且包括写入晶体管140a、140b、存储电容器142a、142b和读取晶体管144a、144b。本领域技术人员将了解的是，能够采用多个驱动电路来提供一个或多个复用器的功能。例如，将额外的组件添加到电流控制电路132a、132b中的每一个或者在电流控制电路132a、132b之间共享或者电路能够响应于电流而不是电压来操作。此外，驱动电路的某些简化也是可能的。使用CMOS处理而不是能够用于形成图4中所示的电路的NMOS或PMOS 处理形成替代的驱动电路。然而，在CMOS装置中，读取晶体管144a由第一掺杂P或η形成， 从而形成PMOS或NMOS TFT ;当读取晶体管144b由第二掺杂形成时，形成PMOS和NMOS中除了用于形成读取晶体管144a的类型之外的另一种。这样，读取线152a附接到读取晶体管144a、144b的栅极并且正电压被施加到读取线152a以选择电流控制电路140a、140b中的一个用于写入，而负电压被施加到同一读取线152a以选择电流控制电路140a、140b中的另一个用于读取，从而不需要读取线152b。虽然本发明的布置方案能够采用很多不同的背板技术来提供驱动电路30(参见图2)，但是在一个特别有利的布置方案中，有源矩阵电致发光显示器进一步包括形成在独立的小芯片基板上并且附接到显示基板的小芯片，其中在小芯片中形成一个或多个驱动电路。例如，图7示出了包括安装在显示基板164上的小芯片162的显示面板160的一部分。 该小芯片162包含诸如驱动电路30的驱动电路，该驱动电路调制电源总线166和附接到包括第一电极170、172的第一电极的电引线168之间的功率。每个包含驱动电路的小芯片162 将通常包含多个驱动电路，从而每个小芯片162将驱动信号提供给多个第一电极170、172, 然而，小芯片将通常包含用于其附接到的每个第一电极170、172的单独的驱动电路。这些小芯片将响应于在信号线174上提供的信号调制驱动信号，该信号线174将通常连接到诸如图3中的控制器58的控制器。“小芯片”是单独制造的集成电路，其安装在显示基板上。与传统微芯片(或芯片)类似地，小芯片是利用小芯片基板制造的并且包含集成的晶体管以及在半导体制造工厂(或fab)中沉积并且然后使用光刻方法图案化的绝缘体层和导体层。小芯片中的这些晶体管被布置在晶体管驱动电路中以调制施加到本发明的第一电极170、172的电流。小芯片162小于传统的微芯片并且不同于传统的微芯片；没有通过引线键合或者倒装芯片接合来制造到小芯片的电连接。相反地，在将每个小芯片安装到显示基板上之后，导电层和绝缘体层的沉积和光刻图案化用于形成所需的附接。因此，连接通常例如通过使用尺寸为2至 15微米的通孔而变得很小。该光刻图案化允许第一电极和电引线168成为图案化的单一材料(例如金属层)。因为在传统的硅制造工厂中制造小芯片，因此，这些小芯片内的半导体优选地为晶体，例如，单晶硅，并且是特别稳定和鲁棒的并且具有优异的电子迁移率。因此，在小芯片内形成的用于调制施加到第一电极的电流的晶体管常常非常小。小芯片中的电路能够响应于来自信号线174的低电压模拟或数字控制信号或者其它高频信号并且响应于该控制信号调制从电源总线166到第一电极170、172的电流的流动。在该架构中，小芯片能够每秒将施加到本发明的电致发光显示器中的第一电极170、172的信号更新几百次，从而允许采用该布置的显示器以60Hz或更高的频率更新每个有源区域。该以此速率更新施加到驱动晶体管的信号的能力在本发明的某些布置方案中是特别有利的。此外，存储器单元形成在小芯片内并且这些存储器单元用于存储对应于不同驱动晶体管值的信号。因此，小芯片能够存储对应于多个驱动晶体管值的值，从而允许小芯片响应于单个控制信号值多次更新驱动晶体管值，从而允许以快于提供控制信号的速率的速率更新施加到驱动晶体管的信号。在一些布置方案中，CMOS传感器也形成在这些小芯片内以检测这些小芯片中的每一个处的光的变化，从而在每个小芯片内提供光学传感器。这些小芯片能够与将在下面更详细地描述的本发明的光学层一起使用，以对电致发光显示器所位于的环境进行成像或者用于其它使用，例如接收光学编码的控制信号值。本布置方案内的小芯片也能够用于调制从电源连接或总线178到第二电极180的功率。例如，小芯片176能够调制这些元件之间的功率。然而，应注意的是，这些阴极分段上所要求的功率常常高于传统的TFT所能够提供的功率。因此，小芯片能够包含用于调制该功率的另外的设备。例如，小芯片176能够包含CMOS逻辑和用作中继的一个或多个微电子机械开关(MEM)。或者，MEM组件能够被设置在通过小芯片176命令的其它结构中。重要的是，注意，在该构造中，每行由单个第二电极限定的有源区域被激活或去激活同时没有激活或去激活显示器中的其它有源区域。在之前的布置方案中，如图5中所示的用于提供高分辨率显示器的方法同时地去激活112所有第二电极。该去激活能够减少从面板发光的整个时间并且比不要求去激活所有第二电极的情况更容易提供看起来闪烁的图像。通过将分别的电压控制应用于每个第二电极(如图7中的显示面板160上的小芯片176所提供的那样)，不再要求同时去激活所有第二电极并且因此不再要求同时去激活所有有源区域。在该布置方案中，只有单行有源区域需要在某一时间被去激活或激活。该特征能够减少用户将看到闪烁或其它潜在的瞬时图像假象的可能性。中间的技术方案也是可能的，其中小芯片176或其它装置同时控制多个第二电极，而没有如对于图4中的显示面板70所描述的那样同时激活或去激活每个第二电极组内的各个第二电极。如图7中所示，小芯片176将通常安装在显示基板164上。通孔182能够将显示基板164上的小芯片176连接到沉积在电致发光层184上的第二电极180，其中电致发光层沉积在第一电极170、172和第二电极180 之间。显示面板160将也通常包含绝缘层186以防止电引线168与第二电极180的短路。本发明的特定布置方案将包括光学层，其包括如图8中所示的光学透镜的阵列。 如该图中所示，有源矩阵电致发光显示器包括显示面板2。该显示面板包括显示基板4。至少第一电极6布置在显示基板4的区域上。两个或更多单独可寻址的第二电极8、10被进一步布置在显不基板4上方。电致发光发光层12形成在第一电极6和第二电极8、10之间并且与其电接触以产生与第一电极交叠的两个或更多有源区域14、16，发光层12响应于电流在每个有源区域14、16内发射光。显示面板2能够可选地包括有源矩阵层18和诸如像素限定层20的附加层。这些特征中的每一个与图I中描绘的相同。然而，图8的显示面板 2额外地包括光学层190，其包括光学透镜的阵列。还能够包括光学匹配层192以提供接近 EL发光层12的折射率和光学层190的折射率的折射率。然而，该光学匹配层192不是必要
13的，并且在某些布置方案中，惰性气体或空气布置在第二电极8、10和光学层190之间。光学层190将通常弯曲在EL发光层12的有源区域14、16内发射的光射线194、196，从而从 EL发光层12的有源区域14、16中的每一个内发射的光被导向相对于平行于显不基板4的面的不同角度。如图8中所示，线198表示平行于显示基板4的表面的虚平面，并且与离开 EL发光层12时彼此平行的一对光射线194、196相交。然而，当光射线194、196离开光学层190时，两个光射线194、196相对于线198的角200、202彼此不同(在该情况下具有不同的符号)。光学层190能够包括二维布置的结构或透镜以将光导向相对于显示基板4的不同方向。然而，在某些布置方案中，特别是在第二电极分为一维条带的布置方案中，优选的是， 光学层190包括柱状光学透镜的阵列，每个柱状透镜具有长轴，其中柱状透镜在垂直于柱状透镜的长轴的轴线上放大通过电致发光显示器中的发光元件产生的光。在图9中示出这样的布置方案的一个示例。图9示出了具有沿着分割线215切开的光学层190 (如图8中所示)和沿着分割线76切开的第二电极78a、80a、82a、84a的显示面板210的顶视图。如所示的，光学层190包括至少两个柱状透镜212a、212b。这些柱状透镜212a、212b具有平行于具有如箭头214所示的方向的第一维度取向的长轴。这些柱状透镜212a、212b被布置为阵列并且因此将放大通过EL发光层的有源区域产生的光。如所示的，在图9中，显示面板210包括布置为具有平行于由箭头214指示的第一维度取向的长轴的一维条带的第二电极 80a、80b、82a、82b、84a、84b、86a、86b 的一维阵列，其中第二电极 80a、80b、82a、82b、84a、 84b、86a、86b的一维条带的长轴平行于柱状透镜212a、212b的长轴。在该布置方案中，有源矩阵电致发光显示器包括光学透镜的阵列，其中这些光学透镜是柱状透镜。每个柱状透镜具有在第一方向上延伸的长轴，并且每个柱状透镜布置在一个或多个第二电极上方并且放大在对应于该一个或多个第二电极的有源区域中产生的光。此外，布置在每个柱状透镜下面的该一个或多个第二电极中的每一个连接到不同的电源电路。图9中的柱状透镜212a、212b是柱形，其中这些透镜具有沿着如图9中的箭头214 所示的长轴一致的例如图8中的光学层190的截面的三角形状的形状。因此，按照定义，“柱状透镜”指与第二轴线相比在第一轴线中具有长的特征并且穿过第二轴线的截面沿着第一轴线一致的光学材料的部分。按照该定义，柱状透镜能够具有穿过第二轴线的具有圆形的一部分的形状、椭圆形的一部分的形状、三角形或其它形状的截面。如图9中所示，优选的布置方案将包括位于每个柱状透镜212a下面的多个第二电极80a、82a、84a、86a并且显示面板210将包括柱状透镜的一维阵列，其中该一维阵列包括多个透镜212a、212b。在一些布置方案中，该透镜的阵列分别附接到显示面板210的其它元件，或者形成在光学基板内，并且该光学基板附接到显示面板210的显示基板4 (参考图 8)。在该布置方案中，柱状透镜被成形为使得在由第二电极、第一电极和EL发光层的交叠限定的每个有源区域中由EL发光层产生的光被投射在给定的视角内。图10示出了本发明的显示面板220的一部分。如所示的，显示面板220包括显示基板222、第一电极224、 EL发光层226和限定四个有源区域236a、236b、236c、236d的多个第二电极228a、228b、 228c、228d。光学层230然后被对齐以在第一电极224和多个有源区域236a、236b、236c 和236d上提供光学透镜。如所不的,光学层230的功能在于将在EL发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d内产生的光导向到四个不同的视角中。为了实现该透镜功能， 空间238被填充有具有低于光学层230的折射率的材料。例如，在远离光学透镜的面232 处，来自有源区域236a、236b、236c和236d中的每一个有源区域的光被导向到四个不同的视角(包括第一视角234a、第二视角234b、第三视角234c和第四视角234d)中的一个。注意的是，视角234a、234b、234c、234d彼此不同。这些视角234a、234b、234c、234d能够由于具有彼此不同的中心方向而不同或者它们的角距彼此不同。在本发明的大多数布置方案中，不同的视角234a、234b、234c、234d将具有不同的中心方向并且将光投射到没有覆盖它们的总角距的超过80 %的锥体。即，光的分布中的亮度的幅值小于任何视角内的峰值亮度的5%的点将没有与相邻视角上的相同点交叠超过这两个视角中的任一个的角距(angular subtense)的80 %。在用于功率减小的布置方案中，优选的是，该交叠不大于50 %。在将用作立体显示器的本发明的布置方案中，优选的是，该交叠不大于10%。因此，在有源区域 236a内发射的光被导向为其在角234a内导向，在有源区域236b内发射的光被导向到角 234b中，在有源区域236c内发射的光被导向到角234c中，并且在有源区域236d内发射的光被导向到角234d中。应用EL内的显示面板220，控制器58(参见图3)能够将控制信号提供到电源电路54、56以控制施加到第二电极228a、228b、228c、228d的子集的电压以激活第二电极的第一子集，从而使与第一电极224关联的发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d产生具有窄视角的光。即，控制器58能够将控制信号提供到电源电路54、56以去激活有源区域的子集(例如，236a、236b和236d)，同时将控制信号提供给其它电源电路54、56以激活有源区域的子集(例如，236c)。因此，显示面板将仅把光发射到视角234c中。该布置方案用于提供具有窄视角的光并且从而减少显示面板220的功耗。S卩，由于只有有源区域之一响应于提供给第一电极224的驱动信号发射光，因此减少了显示器的功耗。在该示例中，由 EL显示器消耗的功率减少了等于激活的有源区域的数目与有源区域的总数的比值的值，例如减少了四分之一。然而，只要用户从视角234c的范围内观看显示器，则不管激活的有源区域的数目如何，用户都将不会看到显示器的亮度或图像质量的可察觉的变化。因此，该特征能够提供具有显著减少的功率的显示器并且没有用户对于EL显示器的感觉上的任何变化。因此，提供了具有高效率操作模式的有源矩阵电致发光显示器，其包括显示基板 222 (参见图10)、布置在显示基板222上的第一电极224的二维阵列。两个或更多第二电极228a、228b、228c、228d也布置在显示基板222上。更具体地，两个或更多第二电极228a、 228b、228c、228d布置在第一电极224的二维阵列内的第一电极中的每一个上方。电致发光发光层226形成在第一电极224和有源区域236a、236b、236c和236d内的第二电极228a、 228b、228c、228d之间并且与其电接触。发光层226响应于第一电极的二维阵列中的第一电极236a中的一个与布置在第一电极224上方的两个或更多第二电极228a、228b、228c、 228d中的一个之间的电流从每个有源区域236a、236b、236c和236d发射光。例如，在电流在第二电极228a和第一电极224之间流动时，将从有源区域236a内的发光层226发射光。有源矩阵显示器进一步包括驱动电路30、130的二维阵列(如图2或图6中所示)，每个驱动电路包括驱动晶体管32、138，该驱动晶体管电连接到第一电极的二维阵列中的第一电极224中的一个并且其中驱动电路30、130的二维阵列以--对应的方式对应于第一电极的二维阵列并且驱动电路的二维阵列内的驱动电路30、130将电流提供给第一电极的二维阵列内的每个第一电极224。还提供了两个或更多电源电路54、56(参见图3)，其连接到各第二电极228a、228b、228c、228d以选择性地将电压提供给各第二电极228a、228b、228c、 228d。提供图10的光学层230以引导在电致发光发光层226的每个有源区域236a、236b、 236c、236d内发射的光。来自每个有源区域236a、236b、236c、236d的光被引导到不同的视角中。最终，提供控制器58(图3中所示)以接收输入图像信号60和视场信号64并且响应于输入图像信号60将驱动信号62提供到驱动电路30、130的二维阵列(参见图2和图 6)并且顺序地或者同时地使电源电路54、56响应于视场信号64将电压提供到各第二电极 228a、228b、228c、228d。如上所述，在该布置方案内，优选的是，第二电极由条带228a、228b、228c、228d的阵列形成，如通过图9的第二电极78a、80a、82a、84a所示,条带的长轴沿着由箭头214所示的第一维度取向，并且其中光学层包括柱状透镜212a、212b的阵列，柱状透镜具有长轴，该柱状透镜的长轴也沿着由箭头214所示的第一维度取向。在该特定布置方案内，优选的是，第一维度沿着显示面板的水平轴线取向以仅允许调整显示面板的垂直视角。然而，还有用的是，第一维度沿着显示面板的垂直轴线取向以允许调整显示器的水平视角。而且，在之前的示例中，在任意时刻仅激活有源区域中的一个。这并不是必须的并且当在高效率操作模式中操作显示器时可以激活有源区域的任何子集。当仅激活一个有源区域时将实现最大的功率节省并且因此实现了最高的显示器功率效率。还应注意的是，本发明的EL显示器的一些布置方案要求每秒多次激活和去激活有源区域；然而，这并不是该特定布置方案中的要求。事实上，在通常的操作条件下，垂直视角将很可能由用户每几分钟手动切换一次；因此，确定的是，本布置方案能够与任何传统的背板布置方案一起使用，而不管显示器大小如何。即，由于并不要求快速的切换事件，因此使用包括非晶硅、多晶硅或单晶硅的任何半导体形成驱动电路30、130。还可能的是，使用其它用户输入装置(包括头部跟踪器、眼睛跟踪器或者其它能够检测用户的眼睛的大致位置的装置)来产生视场信号64，从而当用户在显示面板的前面移动时，显示面板的视场能够自动地进行调整。然而，即使在该示例中，也不要求以超过每秒几次的速率更新视场。由于当显示具有较小视角的图像时有源矩阵EL显示器将具有更高的功率效率， 因此，当在较窄的视角的情况下操作时，使用较低的电流来驱动显示器。使用同一驱动电路来提供较低的峰值电流能够导致灰阶分辨率的损失。通过多个构造克服该问题。在一个构造中，电源电路54、56将能够在两个电压源之间进行切换以提供激活信号，其中电压源之一提供更类似于由第一电极提供的峰值电压的电压的电压，而另一个电压源提供较少类似于由第一电极提供的峰值电压的电压。当展示具有宽视角的图像时应用具有较少类似于由第一电极提供的峰值电压的电压的电压源并且当展示具有窄视角的图像时应用提供更类似于由第一电极提供的峰值电压的电压的电压的电压源。在图2的数据线42上提供的数据电压的范围也能够在显示器被从宽视角切换到窄视角时进行调整以提供改进的位深度。在前面的布置方案中，激活区域的第一子集被激活并且剩余的激活区域被去激活以提供具有窄视角的EL显示。在另外的布置方案中，在第一时间间隔内激活有源区域的第一子集以展示具有窄视角的图像并且在第二时间间隔内激活有源区域的第二子集以展示具有较宽视角的图像。即，控制器将使得电源电路额外地激活第二电极的第二子集以产生具有较宽视角的光。在这些时间间隔期间，输入图像信号能够包括用于形成多个图像的信号，所述信号至少包括第一图像数据并且在一些情况下，包括第二图像数据。这些数据被转换为被提供给显示面板内的二维阵列驱动电路的驱动信号以显示对应于第一图像数据或第二图像数据的图像。在该布置方案中，在第一事件间隔内，控制器58(参见图3)能够将控制信号提供给电源电路54、56以控制施加到第二电极228a、228b、228c、228d(参见图10) 的电压以激活与第一电极224关联的发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d的第一子集，从而产生具有窄视角的光。即，在第一时间间隔内，控制器58能够将控制信号提供给电源电路54、56以去激活有源区域的子集(例如，236a、236b和236d)，同时将控制信号提供给其它电源电路54、56以激活有源区域的子集(例如，236c)。在该第一时间间隔期间， 控制器58能够将第一图像信号提供给驱动电路同时使得电源电路54、56激活第二电极的第一子集以产生光。因此，显示面板将把对应于第一图像数据的光仅发射到视角234c中。 然而，在接下来的时间间隔中，控制器58(参见图3)能够将控制信号提供给电源电路54、 56(参见图3)以控制施加到第二电极228a、228b、228c、228d(参见图10)的第二子集的电压以激活与第一电极224关联的发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d的第二子集以产生具有较宽视角的光。即，在第二时间间隔中，控制器58能够将控制信号提供给电源电路54、56以激活有源区域的第二子集(例如，有源区域236a、236b、236c和236d)。在该第二时间间隔期间，控制器58能够顺序地将第二图像数据提供给驱动电路54、56同时使得电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光。因此，显示面板将在第二时间间隔期间发射对应于第二图像数据的具有宽视角的光。当第一和第二时间间隔足够短(例如，小于秒的五十分之一)并且两个视点足够快地变化(例如，均具有50Hz或更快的频率)时， 从视角234c内观看图像的第一用户将感受到是在第一和第二时间间隔期间展示的图像的组合的图像。如果响应于两个分离的图像信号足够快地更新驱动电路30，从而使得这两个不同图像信号展示给第一和第二用户，则第一用户将在没有显著假象的情况下感受到两个图像的组合。然而，从不同视角(例如，234b)观看显示器的第二用户将仅看到一个图像并且因此接收到与第一用户不同的信息。在该布置方案中，控制器额外地将控制信号提供给电源电路以激活两个第二电极以额外地激活与第一电极关联的发光层的有源区域的第二子集以产生具有更宽视角的光。本实施方式的可能的优点将在于展示诸如可仅由一些用户看到的字幕的信息。然而，应注意的是，不需要第一和第二图像数据不同或者除了第一光和第二光具有不同方向或视角之外不需要第一光与第二光不同。在另一布置方案中，有源矩阵EL显示器能够使用在第一时间间隔期间仅激活第一有源区域234b以提供具有第一视角234b的第一图像数据并且在第二时间间隔期间仅激活第二有源区域236c以提供具有第二视角234c的第二图像数据的同一协议将两个单独的图像提供到两个单独的视角(例如，234b和234c)。如在前面的布置方案中一样，基于第一和第二时间间隔中的每一个时间间隔内的输入图像信号60(参见图3)的变化更新提供给第一电极224的信号以将两个单独的图像提供给从两个单独的视角234b、234c观看显示器的两个单独的用户。因此，有源矩阵电致发光显示器包括控制器58 (参见图3)，其将第一组控制信号提供给多个第一和第二电路54、56以使得与第一电极224电接触的发光层226 的选择的有源区域236a、236b、236c和236d以发射取向在第一方向上并且具有第一窄视角 234b的光，并且第二组控制信号提供给多个第一和第二电路54、56以使得与第一电极224电接触的发光层226的选择的有源区域236a、236b、236c和236d发射取向在不同的第二方向上或者具有不同的第二窄视角234c的光。在该应用内，有用的是，控制器在第一时间间隔期间顺序地将第一图像数据提供给驱动电路同时使得电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光并且在第二时间间隔期间顺序地将第二图像数据提供给驱动电路同时使得电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光。该布置方案也可以用于提供单个场景的多个视点，例如多观看位置，例如，该布置方案可用于提供立体或3D图像。在该布置中，有源矩阵EL显示器将进一步包括控制器(参见图3)，用于接收包括单个场景的多个视点的输入图像信号60，该输入图像信号至少包括对应于场景的第一视点的第一图像数据和对应于场景的第二视点的第二图像数据。有源矩阵EL显示器然后被控制为展示具有不同视角的这些视点，其中不同的视角具有不同的方向或不同的角距。在该实施方式中，控制器在第一时间间隔响应于输入图像信号60将第一驱动信号提供给驱动电路30、130(参见图2、6)同时同步地使电源电路54、56(参见图3) 将电压提供给各第二电极(228a、228b、228c、228d)以使与第一电极224电接触的发光层 226的有源区域236a、236b、236c、236d中的一个或多个发射在第一方向上取向的并且具有第一窄视角234a、234b、234c、234d的光。控制器58 (参见图3)接下来在第二时间间隔响应于输入图像信号60 (参见图3)将第二驱动信号62 (参见图3)提供给驱动电路30 (参见图2)同时同步地使电源电路54、56(参见图3)将电压提供给各第二电极228a、228b、228c、 228d以使与第一电极224电接触的发光层226的有源区域236a、236b、236c、236d中的一个或多个发射在第二方向上取向或具有第二窄视角234a、234b、234c、234d的光。在用于提供立体或多视点图像的显示器中，柱状透镜应在显示面板上垂直地取向。另外，优选的是，第二电极228a、228b、228c、228d的长轴也在显示面板上垂直地取向。 如本实施方式中所述，控制器顺序地将第一图像数据提供给驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第一子集以产生用户观看的第一光，并且将第二图像数据提供给驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第二子集以在与第一光不同的方向上产生由用户观看的第二光，从而用户看到立体图像。然而，为了观看立体图像，仅要求两个视点。在用于提供多视点立体图像的实施方式中，能够提供场景的更多视点，从而超过一个用户将看到立体图像。在更具体的布置方案中，提供了一种用于将多个图像提供到多个视角的有源矩阵电致发光显示器。该有源矩阵电致发光显示器50(参见图3)包括显示面板220(参见图 10)。该显示面板220包括显示基板222。第一电极224的二维阵列布置在显示基板222 上方。两个或更多电极228a、228b、228c、228d也布置在显示基板222上方。在该布置方案中，两个或更多第二电极228a、228b、228c、228d布置在第一电极的二维阵列内的第一电极 224中的每一个上方。电致发光发光层226形成在第一电极的阵列中的第一电极224与有源区域236a、236b、236c和236d内的第二电极228a、228b、228c、228d之间并且与其电接触，发光层102响应于第一电极的二维阵列中的第一电极224中的一个和布置在第一电极 224c上方的两个或更多第二电极228a、228b、228c、228d中的一个之间的电流从每个有源区域236a、236b、236c和236d发射光。在驱动电路(例如图2中的驱动电路30)的二维阵列中，每个驱动电路包括电连接到第一电极的二维阵列中的第一电极224中的一个的驱动晶体管32并且其中驱动电路的二维阵列以一一对应的方式对应于第一电极的二维阵列， 并且驱动电路的二维阵列内的驱动电路30将电流提供给第一电极的二维阵列内的第一电极224中的每一个。在每个有源区域236a、236b、236c、236d中，电致发光发光层226形成在第一电极的二维阵列中的第一电极224中的每一个和第二电极228a、228b、228c、228d之间并且与其电接触，发光层226响应于来自驱动晶体管32 (参见图2)的电流从每个有源区域 236a、236b、236c、236d发射光。两个或更多电源电路54、56 (参见图3)连接到各第二电极 228a、228b、228c、228d以选择性地将电压提供给各第二电极228a、228b、228c、228d。不同的电源电路54、56(参见图3)将通常连接到与第一电极中的任一个交叠的第二电极228a、 228b、228c、228d中的每一个。显示面板230将额外地包括光学层230，用于将在电致发光发光层226的每个有源区域236a、236b、236c、236d内发射的光引导为具有不同的方向和视角234a、234b、234c、234d的范围。有源矩阵电致发光显示器50 (参见图3)将进一步包括控制器58(参见图3)，用于接收包括多个图像的输入图像信号60 ;响应于输入图像信号60将第一驱动信号62提供给驱动电路30 (参见图2)的二维阵列并且使电源电路54、56将电压提供给第二电极228a、228b、228c、228d中的第一个(例如228a)以使包括与第一电极的阵列内的第一电极224中的一个关联的有源区域228a、228b、228c、228d中的一个和与第一电极的阵列内的第一电极224中的第二个关联的有源区域的第一组有源区域内的发光层226 发射具有第一方向和对向角(subtended angle) 234a、234b、234c、234d的光，并且响应于输入图像信号60 (参见图3)将第二驱动信号62 (参见图3)提供给驱动电路30 (参见图2) 的二维阵列并且使电源电路54、56(参见图3)将电压提供给第二电极中的第二个(例如， 236b)以使包括与第一电极的阵列内的第一电极224中的一个关联的有源区域228a、228b、 228c、228d和与第一电极的阵列内的第一电极224中的第二个关联的不同的第二组有源区域内的发光层226发射具有第二方向或者对向角234a、234b、234c、234d的光。控制器将响应于输入图像信号内的每个视点将不同的驱动信号62(参见图3)提供给驱动电路30(参见图2)的二维阵列同时使电源电路54、56(参见图3)将电压提供给下一组第二电极，从而在不同方向上展示每个视点。为了展示高质量的图像，控制器将不同的驱动信号提供给二维阵列内的驱动电路 30中的每一个，从而以至少50Hz的频率提供用于驱动电路30中的每一个的驱动信号。优选地，控制器将以至少60Hz的频率提供这些不同的驱动信号并且更优选地以至少80Hz的频率提供这些不同的驱动信号。在优选实施方式中，第一和第二方向是不同的并且有源矩阵EL显示器是立体显示器。在另外的布置方案中，第一对向角是宽视角并且第二对向角是相对窄的视角以允许显示器将公共图像提供到宽视角并且将选择的图像提供到窄视角。在显示器显示多视点3D图像的实施方式中，优选的是，减少顺序示出的图像之间的串扰。存储器内的小芯片、具有非常快的操作的小芯片或者具有模拟存储器(例如图6) 的像素电路的应用将在第一组电极上从一组信号改变到另一组信号时是非常有利的，并且是非常快的(参见图5中的步骤118)。在本发明的实施方式内，图I中的多个第二电极8、10通常形成在本发明的有源矩阵EL显示器的EL发光层的顶部上。在有源矩阵EL显示器领域中，将这些多个电极8、10 形成在有源矩阵显示器的顶部上并不是已知的。然而，使用多个方法来形成这些分段。在一种布置方案中，第二电极都被沉积为单片材料并且然后使用激光切割或者物理划片来分段。在另外的布置方案中，在第一电极的顶部上形成柱状物，其具有大的高宽比(即，大于 I的比率)，并且第二电极的材料沉积在这些柱状物上从而这些柱状体使连续膜断裂以形成分离的第二电极8、10。在另外的布置方案中，沉积连续膜并且使用诸如DeFranco等人在 Organic Electronics 7(2006)第 21-28 页中的 “Photolithoghraphic patterning of Organic Electronic Materials”中描述的技术的光刻图案化技术来进行图案化。在另外的布置方案中，使用喷嘴、喷墨或其它印刷技术来分离地印刷分离的第二电极8、10。在本发明的实施方式内，第一电极和第二电极是阳极或阴极。第一电极或第二电极形成为最靠近显示基板。然而，为了允许驱动电路容易地附接到第一电极，第一电极将通常形成在显示基板上。穿过显示基板或者远离显示基板发射光。然而，在采用光学层的布置方案中，优选的是，远离显示基板发射光，显示基板本身形成光学层或者在顶视图(例如图 4)中显示基板具有小于第一电极的高度和宽度的厚度，这是因为这些条件将允许光学层将光聚焦在想要的视角内。光学层190由能够将光从各第二电极引导到各个视角中的任何材料形成。在一个布置方案中，光学层是形成在单个玻璃或聚合物材料的基板中的固定双凸透镜。这样的实施方式的成本是非常低的，然而，光学层始终是操作的并且因此，该层妨碍了具有非常宽的视角的非常高的分辨率的二维图像(即，具有等于第一电极的数目乘以每第一电极的第二电极的数目的分辨率的图像)的显示。在另外的实施方式中，光学层190能够包括具有可变光学功率的光学兀件，包括如 Woodgate 和 Harrold 在 Society for Information Display Journal 的标题为“Efficiency analysis of multi-view spatially multiplexed autostereoscopic 2-D/3D displays” 的论文(SID 的 J，15/11 2007 第 873-881 页)中描述的主动式透镜或者极性激活的微透镜。在Huang等人的标题为“High resolution autostereoscopic 3D display with scanning multi-electrode driving liquid crystal (Med-LC) Lens”的文章(SID 09，第336-339页)中也描述了类似的主动式透镜。当希望光学层提供多视点或功率节省时以固定功率和形状激活这些主动式透镜并且当不要求多视点或功率节省时这些主动式透镜被去激活以提供具有宽视角的非常高的分辨率的二维显示。本发明能够在采用可涂覆的电致发光材料的任何有源矩阵EL显示器中实施。在优选实施方式中，本发明包括如Tang等人的美国专利No. 4769292和VanSlyke等人的美国专利No. 5061569中公开的由小分子或者聚合OLED构成的电致发光层。本发明也能够在采用可涂覆的无机层的装置中实施，所述可涂覆的无机层包括形成在多晶半导体矩阵中的量子点，如Kahen的美国专利申请公开No. 2007/0057263中所教导的，并且本发明还可以在采用有机或无机的半导体矩阵和电荷控制层的装置中实施。本领域技术人员将理解的是，本发明的EL发光层将通常包括用于电荷注入、传输和重复合的多个层。此外，EL发光层能够包括串联操作的两个或更多装置，其中每个装置具有其中空穴和电子复合以发射光的掺杂发光层。本发明要求发光层形成为与第一电极和多个第二电极电接触。此外，仅在第一电极和第二电极之间存在电势从而促使电流流过发光层的情况下才产生发光。因此，通过调制施加到阴极或阳极的电压允许当快速进行更新时的非常高的分辨率的发光的局部控制。已经特别参考本发明的某些优选实施方式详细描述了本发明，但是将理解的是， 能够在本发明的精神和范围内进行各种修改和变化。附图标记列表
20
2显示面板
4显不基板
6第一电极
8第二电极
10第二电极
12发光层
14有源区域
16有源区域
18有源矩阵层
20像素限定层
30驱动电路
32驱动晶体管
34电源线
36节点
38选择线
40数据晶体管
42数据线
44电容器
50有源矩阵EL显示器
52显示面板
54电源电路
56电源电路
58控制器
60输入图像信号
62驱动信号
64视场信号
70显示面板
72显不基板
74a第一电极
74b第一电极
74c第一电极
76切开部
78a第二电极
78b第二电极
80a第二电极
80b第二电极
82a第二电极
82b第二电极
84a第二电极0114]84b第二电极0115]86电源总线0116]88电源总线0117]90电源总线0118]92电源总线0119]94通孔0120]96电源引线0121]98第二电极的组0122]100第二电极的组0123]102发光层0124]104a有源区域0125]104b有源区域0126]104c有源区域0127]104d有源区域0128]110接收输入图像信号步骤0129]112去激活第二电极步骤0130]114选择以进行去激活步骤0131]116选择输入图像信号步骤0132]118更新驱动信号步骤0133]120激活有源区域步骤0134]122去激活第二电极步骤0135]124选择第二电极步骤0136]130有源矩阵驱动电路0137]132a电流控制电路0138]132b电流控制电路0139]134电源线0140]136节点0141]138驱动晶体管0142]140驱动线0143]140a与入晶体管0144]140b与入晶体管0145]142a存储电容器0146]142b存储电容器0147]144a读取晶体管0148]144b读取晶体管0149]146a写入线0150]146b写入线0151]148数据线0152]152a读取线
152b读取线
160显示面板
162小芯片
164显不基板
166电源总线
168电引线
170第一电极
172第一电极
174信号线
176小芯片
178电源总线
180第二电极
182通孔
184发光层
186绝缘层
190光学层
192光学匹配层
194光射线
196光射线
198线
200角
202角
210显示面板
212a柱状透镜
212b柱状透镜
214箭头
215分割线
220显示面板
222显不基板
224第一电极
226EL发光层
228a第二电极
228b第二电极
228c第二电极
228d第二电极
230光学层
232面
234a第一视角
234b第二视角
234c第三视角
234d第四视角
236a具有第一视角的有源区域
236b具有第二视角的有源区域
236c具有第三视角的有源区域
236d具有第四视角的有源区域
238空间
2权利要求
1.一种有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器包括(a)显不基板；(b)第一电极,所述第一电极布置在所述显不基板上方；(C)两个第二电极，所述两个第二电极布置在所述第一电极上方；(d)电致发光发光层，所述电致发光发光层形成在所述第一电极和所述第二电极之间并且与所述第一电极和所述第二电极电接触，从而在所述第一电极和每个第二电极交叠的地方限定第一有源区域和第二有源区域，所述发光层响应于所述第一电极和每个第二电极之间的电流从每个有源区域发射光；(e)驱动电路，所述驱动电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管电连接到所述第一电极以控制通过所述电致发光层的电流的流动；(f)两个电源电路，所述两个电源电路分别连接到对应的第二电极以选择性地分别将电压提供给所述对应的第二电极；以及(g)控制器，所述控制器用于顺序地或者同时地使所述电源电路分别将电压提供给所述对应的第二电极。
2.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，每个第二电极在第一方向上延伸，并且所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括布置在所述显示基板上方的第一电极的二维阵列和第二电极的一维阵列，其中所述第二电极中的每一个与多个第一电极交叠。
3.如权利要求2所述的有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括多个相同的第二电极组，其中每个组与沿着所述第一方向布置的多个对应的第一电极交叠，并且其中每个第二电极组内的每个第二电极电连接到每个第二电极组内的对应的第二电极并且连接到不同的电源电路。
4.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路同时地将不同的电压分别提供给所述对应的第二电极。
5.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路同时地将第一电压提供给所述第二电极中的一个第二电极并且断开其它第二电极。
6.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器额外地接收输入图像信号，并且与使所述电源电路分别将电压提供给所述对应的第二电极同步地将第一驱动信号提供给所述驱动电路。
7.如权利要求6所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述驱动电路在第一显示更新循环期间接收并存储所述第一驱动信号，并且在第二显示更新循环期间将所述信号提供给所述第一电极。
8.如权利要求6所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器在第一时间间隔期间顺序地将所述输入图像信号的第一子集提供给所述驱动电路并且使所述电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光，并且在第二时间间隔期间将所述输入图像信号的第二子集提供给所述驱动电路并且使所述电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光， 从而用户看到高分辨率的显示。
9.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括附接到所述显示基板的小芯片，所述小芯片具有独立的小芯片基板，其中所述驱动电路形成在所述小芯片中。
10.如权利要求2所述的有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括光学层，所述光学层包括光学透镜的阵列。
11.如权利要求10所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述光学透镜是柱状透镜， 每个柱状透镜具有在所述第一方向上延伸的长轴，并且其中每个柱状透镜布置在一个或多个第二电极上方并且放大在对应于所述一个或多个第二电极的有源区域中产生的光，并且其中所述一个或多个第二电极中的每一个连接到不同的电源电路。
12.如权利要求11所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路激活所述第二电极的第一子集以产生具有窄视角的光。
13.如权利要求12所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路额外地激活所述第二电极的第二子集以产生具有较宽视角的光。
14.如权利要求11所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器将第一图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光。
15.如权利要求14所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器顺序地将第二图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光。
16.如权利要求15所述的有源矩阵电致发光显示器，其中所述第一图像数据和所述第二图像数据均是以至少50Hz的频率提供的。
17.如权利要求11所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器顺序地将第一图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第一子集以产生由用户观看的第一光，并且将第二图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第二子集以在不同于第一光的方向上产生由用户观看的第二光，从而用户看到立体图像。
全文摘要
一种有源矩阵电致发光显示器，其包括显示基板(4)；布置在显示基板上方的第一电极(6)；布置在第一电极上方的两个第二电极(14、16)；电致发光发光层，其形成在第一电极和第二电极之间并且与其电接触，从而在第一电极和每个第二电极交叠的地方限定第一和第二有源区域，发光层响应于第一电极和每个第二电极之间的电流从每个有源区域发射光；驱动电路，其包括电连接到第一电极以控制通过电致发光发光层的电流的流动的驱动晶体管；两个电源电路，其分别连接到对应的第二电极以选择性地分别将电压提供给对应的第二电极；以及控制器，用于顺序地或者同时地使电源电路分别将电压提供给对应的第二电极。
文档编号G09G3/32GK102598346SQ201080048820
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月22日 优先权日2009年10月29日
发明者M·E·米勒, 约翰·W·哈默 申请人:全球Oled科技有限责任公司
技术领域：
本发明涉及一种具有分段上电极的有源矩阵电致发光(EL)显示器，其中驱动电极分段以提供增加的分辨率。讨论了该EL显示器的若干应用，包括低功率EL显示器、立体 El显示器、高分辨率EL显示器以及多视点EL显示器。
背景技术：
在本领域中已知电致发光(EL)显示器，其包括一个或多个El材料层，该EL材料层包括位于两个电极之间的发光层，所有这些层都涂覆在显示基板上。这些EL显示器常常包括其中EL材料包括有机分子的有机电致发光显示器。在这些显示器中，至少一个电极被分段从而两个电极的分段交叠区域形成二维岛，其中每个交叠岛限定单个发光元件。EL显示器被分类为无源矩阵或有源矩阵。在无源矩阵显示器中，每个电极被图案化为条带，其中用作阳极的电极的条带和用作阴极的电极的条带彼此正交。以该方式，两个电极之间的交叠形成了彼此隔离的区域或者发光元件。通过利用各个电信号对阴极和阳极进行寻址，将不同的电流提供给各个发光元件以控制每个发光元件的光输出。然而，为了避免串扰和将不同电流提供给每个发光元件，电流仅能够在某一时间提供给一个方向(通常为行方向)内的一个电极条带(通常为阴极)。因为每个发光元件优选地每秒产生至少60 次光来避免闪烁，并且因为每个发光元件具有非常大的电容，因此如果无源矩阵显示器很大或者分辨率很高则发生大的功率损失。因此，无源矩阵EL显示器常常仅在形成小的或低分辨率显示器时使用。然而，这些显示器的优点在于它们不要求用于控制每个发光元件的电流的有源电路。Liedenbaum等人在美国专利No. 6927542中提供了无源矩阵EL显示器的一个示例。如该专利中所示，从条带的一维阵列形成每个电极并且形成阳极和阴极的条带彼此正交以限定各个发光元件。该专利中还讨论了用于驱动(即，提供驱动电压或电流给)电极的驱动器。如所讨论的，每个驱动器将信号提供给每个电极的条带，每个条带对应于多个发光元件。如该专利所示出的，驱动器被布置为任何电路顺序地将信号提供给多个电极条带。在无源矩阵显示器的另一示例(Komatsu等人的美国专利No. 6791260)中,讨论了一种无源矩阵EL显示器，该无源矩阵EL显示器被分为两个区域，其中每个区域具有自己的有源行和列电极的组。该布置方案允许同时寻址两行发光元件并且因此增加了无源矩阵EL 显示器的实际分辨率。然而，不能够通过有源电路独立地控制施加到任一电极的每个元件的电流并且因此Komatsu等人显然提供了一种无源矩阵显示器。通过仅将电极中的一个(通常为阳极)图案化为限定发光元件的岛的二维阵列来形成有源矩阵EL显示器。对向电极然后进行覆盖涂覆(blanket coat)以在两个维度上覆盖所有被图案化的电极。有源矩阵电路附接到被图案化的电极内的每个发光元件并且控制施加到每个发光元件的电流。该有源矩阵电路通常至少包括用于控制从金属总线到被图案化的电极的岛的电流的流动的功率晶体管、用于控制功率晶体管的栅极电压的电容器以及允许选择电容器以允许将驱动电压加载在电容器上的第二晶体管。在Cok的美国专利 No. 6636191中已经讨论了用于与EL显示器一起使用的有源矩阵电路。采用这些有源矩阵驱动电路的高分辨率阵列的显示器的制造是复杂的并且有源矩阵电路通常要求显示基板上比较大的空间。为此，有源矩阵EL显示器的分辨率通常受到形成在显示基板上的有源矩阵电路的数目的约束。与无源矩阵EL显示器相比，利用该技术形成了更大且分辨率更高的装置，但是分辨率常常低于很多应用所要求的分辨率。此外，当形成形成这样的显示器所要求的成千上万或者上百万的晶体管时容易出现缺陷并且缺陷出现的可性能随着晶体管的数目的增加而增大。因此，通过增加有源矩阵电路的数目来增加显示器的分辨率通常导致通过制造获得的可售显示器的较低的产率，并且因此，增加了显示器的制造成本。因此，希望增加显示器的分辨率，同时没有增加要求的晶体管的数目。存在很多其中特别要求非常高的分辨率的EL显示器的应用。一个应用是产生自动立体显示，特别是多视点自动立体显示。在该应用领域内，已知的是应用屏障、透镜或其它结构来将来自显示器内的一些发光元件的光引导到空间中的一点或角距同时将来自显示器内的其它发光元件的光引导到空间中的不同点或角距。通过该方法，来自显示器内的两个不同发光元件的光被提供给用户的每个眼睛以提供自动立体图像或者提供给在环境中观看显示器的不同用户。不幸的是，每个图像的分辨率减少了等于不同方向的数目的倒数的值，并且因此，这些方法减少了显示装置的有效分辨率。例如，Chou等人在SID 09 Digest第 1407-1410页的“A Novel 2-D/3-D Arbitrarily Switchable Autostereoscopic Display”中讨论了能够利用1280X800个可寻址像素提供传统的二维图像的显示器。该显示器也能够被切换以提供四视点多视点立体显示。然而，当显示四视点多视点立体图像使，显示器仅具有960X266个可寻址像素。因此，为了提供高分辨率图像，增加分辨率使得发光元件的数目等于传统的二维显示器内的发光元件的数目乘以要求的不同方向的数目。因此，为了以通常用于2D显示的分辨率产生如Chou所描述的具有四视点的显示，将要求形成具有四倍于通常的2D显示器的晶体管的数目的晶体管的显示器。类似地，如Kao等人在 SID09 Digest 第 111-114 页的 “An auto-stereoscopic 3D Display using Tunable Liquid Crystal Lens Array that Mimics Effects of GRIN Lenticular Lens Array，，中讨论的，已知双凸透镜阵列或具有类似性质的可寻址液晶透镜用于产生立体显示。与屏障屏幕一样，这些类型的屏幕当展示多视点立体图像时减少了显示器的有效分辨率。还已经讨论了划分时间域以提供多个图像的立体显示器。例如，黄等人在“High resolution autostereoscopic 3D display with scanning multi-electrode driving liquid crystal(MeD-LC)Lens” (Society for Information Display 2009 (SID^ 09)Proceedings第336-339页)描述了下述显示器概念，其中可寻址透镜形成在显示器上方并且透镜的形状随着时间而变化以将来自任意发光二极管的图像引导到空间中的多个位置。 该方法要求以至少为视点的数目的60倍的速率来更新显示器上的图像以避免闪烁并且进一步要求以相同的更新速率精确地进行变化的光学透镜。此外，透镜要求用于每个像素的多个电极。因此，该方法的实施是昂贵的，并且能够要求较低的分辨率显示器来实现可接受的更新速率。不幸的是，今天市场上可用的显示技术具有受限的更新速率，这将会限制通过这样的方法提供的视点的数目。另一种已知的其中特别要求高分辨率EL显示器的应用是通过减小视角来提供低功率显示器。例如，Lee在美国专利申请公开No. 2007/0091037A1中讨论了微透镜的稀疏阵列与发光元件的更高密度的阵列一起使用以将光偏转到用户的眼睛。因此，选择不同的发光元件以将光偏转到用户的眼睛，从而即使显示器仅在这时提供了小的视场，但是用户也能够感觉到该显示器具有非常大的视场。该选择性地调整显示器的视场的能力通过减小显示器的视场同时给用户提供感觉上宽的视场来允许较大地降低显示器的功耗。不幸的是， 这样的显示器要求每个像素内的非常多的单独可寻址的发光元件。此外，利用现在可用的技术，不能够制造具有在每个像素内的大量的单独可寻址的发光元件的高分辨率显示器。 虽然Lee没有描述应用的微透镜的类型，但是这些微透镜能够包括如Tutt等人在美国专利 No. 6570324中教导的双凸透镜。因此，需要提供一种具有非常高的分辨率的EL显示器。特别地，需要一种具有比有源矩阵电路的数目更多的数目的单独可寻址的发光元件的有源矩阵EL显示器。
发明内容
根据本发明，提供了一种有源矩阵电致发光显示器，该有源矩阵电致发光显示器包括显示基板；布置在显示基板上方的第一电极；布置在第一电极上方的两个第二电极； 电致发光发光层，其形成在第一电极和第二电极之间并且与第一电极和第二电极电接触， 从而在第一电极和各第二电极交叠的地方限定第一和第二有源区域，发光层响应于第一电极和各第二电极之间的电流从每个有源区域发射光；驱动电路，其包括电连接到第一电极以控制通过电致发光发光层的电流的流动的驱动晶体管；两个电源电路，其分别连接到对应的第二电极以选择性地分别将电压提供到对应的第二电极；以及控制器，用于顺序地或同时地使电源电路分别将电压提供到对应的第二电极。本发明的布置方案提供了下述优点改进了有源矩阵电致发光显示器的有效分辨率，同时没有增加显示器内的有源矩阵驱动电路的数目。另外，该布置方案能够设置有光学透镜以减少显示器的功耗或者提供多组图像数据。
图I是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵显示面板的一部分的截面图；图2是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵电路的示意图；图3是本发明的有源矩阵电致发光显示器的示意图；图4是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵显示面板的一部分的
6顶视图；图5是可在驱动本发明的有源矩阵EL显示器时使用的方法的流程图。图6是可在本发明的有源矩阵EL显示器中使用的有源矩阵电路的示意图；图7是本发明的布置方案中采用小芯片来提供有源矩阵电路的有源矩阵显示面板的一部分的顶视图；图8是根据本发明的布置方案的包括光学层的显示面板的一部分的截面图；图9是根据本发明的布置方案的包括光学层的显示面板的一部分的顶视图；以及图10是根据本发明的布置方案的包括光学层的显示面板的一部分的截面图。
具体实施例方式本发明提供了一种具有比用于将电流提供到每个发光元件的有源矩阵电路的数目更多数目的单独可寻址的发光元件的电致发光(EL)显示器。本发明提供了一种有源矩阵电致发光显示器。该有源矩阵电致发光显示器包括显示面板2，在图I中示出了该显示面板2的一部分。该显示面板2包括显示基板4。至少第一电极6被布置在显示基板4的区域上方。两个或更多单独可寻址的第二电极8、10进一步布置在显不基板4和第一电极6上方。电致发光发光层12形成在第一电极6和第二电极8、10中的每一个之间并且与其电接触,从而在第一电极6和各第二电极8、10交叠的地方限定第一和第二有源区域14、16。发光层12响应于第一电极6和各第二电极8、10之间的电流在每个有源区域14、16内发射光。在图I中还示出了，显示面板2能够可选地包括有源矩阵层18和诸如像素限定层20的附加层。在本发明的布置方案中，“有源区域”14、16是下述区域其中第一电极6的分立元件、发光层12的一部分以及第二电极8或10的分立元件交叠并且彼此电接触从而有源区域14、16内的发光层12的部分响应于第一电极6和第二电极8或10之间的电流的流动发射光。在该定义内，理解的是，第一电极的两个分立的元件将彼此电隔离并且施加到第一电极的任何分立兀件的电压被相对于任何其它第一电极独立地进行控制。此外，与第一电极交叠的第二电极的任意两个分立的元件将彼此电隔离并且施加到与第一电极交叠的第二电极的任何分立元件的电压被相对于施加到与第一电极交叠的第二电极的任何其它分立元件的电压独立地进行控制。应理解的是，该定义要求与第一电极对应或交叠的第二电极彼此电隔离并且提供可独立地控制的电压。然而，与两个分离的第一电极对应或交叠的第二电极能够但不要求彼此电隔离或者可独立地控制。诸如图2中所示的驱动电路30的驱动电路也包括在本发明的EL显示器中。例如， 图2的驱动电路30形成在图I的有源矩阵层18内。如图2中所示，该驱动电路30将包括驱动晶体管32。驱动晶体管32是有源电路的用于调制从电源线34通过图I的第一电极 6(在图2中由节点36示出)的电流的流动的部分。因此，驱动电路30控制通过电致发光发光层12(参见图I)的电流的流动。驱动电路30将通常包括图2的其它组件(包括用于提供信号以断开数据晶体管40上的栅极的选择线38)，从而允许控制信号通过数据线42提供给驱动电路30。该控制信号存储在电容器44中。该控制信号将控制驱动晶体管32的栅极以控制电源线34和表示第一电极的节点36之间的电流的流动。本发明的有源矩阵EL显示器50进一步包括如图3中描绘的两个电源电路54、56。图3示出了电源电路54、56均连接到显示面板52，在图I中描绘了显示面板52的一部分。 然而，这些电源电路54、56均具体地分别连接到对应的第二电极8、10(如图I中所示)以选择性地分别将电压提供给对应的第二电极8、10。进一步包括控制器58以顺序地或同时地使电源电路54、56分别将电压提供给对应的第二电极8、10。在图4中示出了本发明的有源矩阵电致发光显示器50(参见图3)的显示面板70 内的第一电极6和第二电极8、10的优选的布置方案。如图4中所示，有源矩阵电致发光显示器内的显示面板70进一步包括布置在显示基板72上方的第一电极74a、74b、74c的二维阵列，其中74a和74b被沿着该二维阵列的第一维度布置并且74a和74c被沿着该二维阵列的第二维度布置。为了改进这些第一电极74a、74b、74c的可视性，在该图中提供了穿过第二电极78a、80a、82a、84a的切出部76。在图4中所示的布置内，提供了第二电极78a、80a、 82a、84a的一维阵列。第二电极78a、80a、82a和84a中的每一个与多个第一电极交叠。例如，在没有切出部76的情况下，第二电极78a、80a、82a和84a与第一电极74a和74b以及沿着第一维度的所有其它第一电极交叠。在该布置方案中，两个或更多第二电极78b、80b、 82b、84b被布置在第一电极的二维阵列内的第一电极74c中的每一个上方。电致发光发光层102形成在第一电极的阵列中的第一电极74c和有源区域104a、104b、104c、104d内的第二电极78b、80b、82b、84b之间并且与其电接触，发光层102响应于第一电极的二维阵列中的第一电极74c中的一个与布置在第一电极74c上方的两个或更多第二电极78b、80b、82b、 84b中的一个之间的电流从每个有源区域104a、104b、104c、104d发射光。如所示的，有源矩阵EL面板内的每个第二电极78b、80b、82b、84b在第一方向上延伸，并且包括布置在显示基板72上方的第一电极74a、74b、74c的二维阵列和第二电极的一维阵列，其中第二电极78b、 80b>82b>84b中的每一个与多个第一电极74a、74b交叠。本发明的“阵列”包括以有序图案布置的多个类似的结构。一维阵列包括沿着第一维度布置的多个结构和沿着第二维度布置的单数结构，其中第二维度通常垂直于第一维度。二维阵列包括沿着第一维度布置的多个结构和沿着第二维度布置的多个结构，其中第二维度通常垂直于第一维度。在图3中所示的布置方案中，与沿着第一维度的第一电极74a、74b交叠的第二电极78a、80b、82c、84c限定第二电极组98。其它第二电极组由与第一维度内的第一电极的一维阵列中的每一个交叠的第二电极形成。例如，第二电极组100由与第一电极74c以及与第一电极74c —起沿着第一维度布置的其它第一电极交叠的电极78b、80b、82b、84b形成。 如该图中所示，第二电极组98、100中的每个组具有相等数目的第二电极并且每个组包括对应的第一第二电极78a、78b和第二第二电极80a、80b。这些对应的电极78a、78b和80a、 80b彼此电连接。如图4中所示，电源总线86、88、90、92设置在EL面板70上并且通过绝缘层(未示出)与第二电极78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b中的大多数电隔离。然而， 这些电源总线86、88、90、92通过通孔连接到选择的第二电极78a、78b、80a、80b、82a、82b、 84a、84b，所述通孔包括将电源总线92连接到第二电极78a的通孔94。注意的是，电源总线 92连接到第二电极组98内的第二电极78a并且连接到不同的第二电极组100内的对应的第二电极78b。因此，每组内的对应的第二电极彼此电连接。此外,诸如电源引线96的电源引线形成为将电源总线到EL面板70的边缘以允许电源总线86、88、90、92中的每一个的连接并且将电源总线到电源电路(例如，电源电路54或56(参见图3))中的一个。在该布置方案中，形成多个相同的第二电极组，其中每个组与沿着第一方向布置的多个对应的第一电极交叠。在该布置方案中，每个第二电极组内的每个第二电极电连接到每个第二电极组内的对应的第二电极并且连接到不同的电源电路。在该布置方案内，电源总线86、88、90、92将优选地由金属形成，例如，由用于形成主动矩阵层18 (参见图I)内的TFT的金属层形成，并且电源总线86、88、90、92通过用于形成像素限定层20 (参见图I)的层的一部分与第二电极78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b 绝缘。由于这样的布置要求较少的电源电路54、56(通常其数目小于或等于每个第二电极组内的第二电极的数目)，因此这样的布置方案是优选的。在优选的布置方案中，每个第二电极组98内的第二电极78a、80a、82a、84a的数目并且因此电源电路54、56的数目将通常处于2至50之间并且更优选地处于5至30之间。此外，该布置方案要求连接到第二电极 78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b的小数目的连接，这允许相对简单并且成本效率高的用于提供本发明的益处的技术方案。进一步讨论图3的元件，电源电路54、56将通常包括用于在小数量电压电平之间切换的开关。例如，在一个布置方案中，电源电路54、56能够在电源电路之间切换以提供两个不同电压，一个电压对应于提供相对于第一电极的足以使电流流过发光层的大的电势的基准电压，并且第二电压提供相对于第一电极的足以使得电流不能够流过发光层的足够小的电势。即，第一电极和第二电极之间的电压电势将低于用于从发光层发光的阈值或者反向偏置将被施加到发光层。在该布置方案中，控制器58能够在这两个电压电平之间进行切换以顺序地或者同时地使电源电路54、56分别将电压提供给对应的第二电极以同时地使电源电路54、56同时地分别将不同的电压提供到对应的第二电极。注意的是，在该示例中， 当开关被设置为电压提供相对于第一电极的足以允许电流流过发光层的大的电势时，发光层将能够在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光，只要适当的信号被提供给第一发光层。然而，当电压被切换时，发光层将不能够对于由驱动电路30 (参见图2)提供给第一电极的任何信号而在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光。电源电路54、56也能够在多于两个电压之间进行切换，例如，优选的是， 电源电路54、56切换到对应于提供允许通过发光层的电流的流动中的步进改变的第二基准电压的第三电压。特别优选的是，将该第三电压选择为允许大致等于响应于通过每个第二电极组内的第二电极的数目分压的第一电压而流动的电流的电流流过发光层。在另一布置方案中，电源电路54、56允许第二电极连接到电压源或者仅将第二电极从电压源断开，从而允许第二电极的电压浮置。在该布置方案中，用于顺序地或同时地使电源电路将电压提供给各第二电极的控制器58能够同时地使电源电路将第一电压提供给第二电极中的一个并且同时地断开其它第二电极，以允许第二电极浮置。再一次地，注意的是，当第二电极连接到电压源时，该电压源将提供相对于第一电极的足以允许电流流过发光层的大的电势。因此，发光层将能够在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光，只要适当的信号被提供给第一发光层。然而，在与电压源断开的情况下， 发光层将不能够对于由驱动电路30 (参见图2)提供到第一电极的任何信号而在由第二电极与第一电极的交叠和发光层限定的有源区域内发射光。在这些示例中的每一个中，电源电路54、56能够提供至少两种状况之间的切换， 一种状况允许从发光层12(参见图I)的对应于电源电路54、56附接到的第二电极8、10的有源区域14、16发射光，并且第二种情况阻止从从发光层12 (参见图I)的对应于电源电路 54,56附接到的第二电极8、10的有源区域14、16发射光。进一步注意的是，该激活/去激活开关被提供为与驱动电路30的状态或者驱动电路30提供给第一电极6 (如图I中所示) 的信号无关。因此，有源区域将被定义为在开关被设置为提供允许发射光的电压时被“激活”并且在开关被设置为提供阻止发射光的电压时被“去激活”。在显示器应用中，还优选的是，控制器58额外地接收输入图像信号60并且将第一驱动信号62提供给驱动电路，并且同步地使电源电路54、56分别将电压提供给对应的第二电极8、10 (参见图I)。以该方式，控制器58将驱动信号62提供给驱动电路30 (参见图2)， 这将通常在控制器58将信号提供给电源电路54、56以激活有源区域时提供通过有源区域 14,16的电流的模拟控制。然而，控制器58能够替代地将信号提供给电源电路54、56以去激活有源区域。优选的是，在一些情况下，控制器58将信号提供给电源电路54、56中的至少第一电源电路以提供激活信号同时将信号提供给不同于第一电源电路的至少第二电源电路以提供去激活信号。因此，有源区域的一部分，特别是与附接到第一电源电路的第二电极电接触的有源区域将响应于通过驱动电路提供给第一电极的信号而发射光，同时有源区域的第二部分，特别是与附接到第二电源电路的第二电极电接触的有源区域将不发射光。参考图 4，这样的选择将允许对应于第二电极组98、100中的每一组内的对应的第二电极(例如， 78a和78b)中的一个或多个的有源区域响应于由驱动电路30(参见图2)提供的信号而发射光，同时对应于第二电极组98、100中的每一组内的其它对应的第二电极80a、80b、82a、 82b、84a、84b中的一个或多个的其它有源区域将不响应于由驱动电路30(参见图2)提供的信号来发射光。通过采用如上所述的有源矩阵EL显示器，提供了具有大于用于将电流提供给各发光元件的有源矩阵电路的数目的数目的单独可寻址的发光元件的有源矩阵EL显示器。 为了提供这样的显示器，图3中的控制器58能够采用图5中所示的处理。如图5中所示， 控制器接收110具有等于第一电极的数目乘以每组内的第二电极的数目的分辨率的输入图像信号60或者接收信号并且应用空间缩放技术以提供具有该分辨率的信号。该输入图像信号60将提供用于在显示器上显示第一图像的图像信号。在图4中所示的显示面板70 中，输入图像信号将优选地包括用于68个独立(unique)像素(例如，17列X 16行)的信号，其中16行包括由第一电极形成的4行并且其中这4行中的每一行被每个第二电极组内的第二电极分为4行，其中显示面板70具有包括沿着第一维度的74a、74b的17个第一电极和包括沿着第二维度的74a、74c的4个第一电极以及每组中的四个第二电极。第二电极被去激活112并且选择每组内的各第二电极以进行激活114。然后选择116对应于每组内的各第二电极的相对于图像数据的第一子集的输入图像信号的子集。控制器58然后通过将驱动信号62提供到连接到每个第一电极的驱动电路30 (参见图2)来更新118驱动信号，其中该驱动信号对应于图像数据的第一子集。控制器58然后将信号提供给电源电路54、56， 其中电源电路将电压提供给在步骤114中选择的第二电极以激活120显示器的对应的有源区域。这样，由第一电极中的一个限定的区域内的一个有源区域发光并且具有对应于在步骤116中选择的第一图像数据的第一子集的光输出。这样，在该示例中，在每个第一电极的有源区域中的一个内提供输入图像信号中的每四行数据。控制器58然后将信号提供到对应于激活的第二电极的电源电路以去激活122对应于这些第二电极的有源区域，从而停止光的发射。控制器然后选择124图像数据的第二子集和第二电极的第二子集并且重复步骤 116至122。当在以至少60Hz的频率响应于独立输入图像信号激活每个有源区域的速率完成该处理时，用户觉察到具有等于第一电极的数目乘以每组内的第二电极的数目的分辨率的图像。通过应用图5的方法，控制器顺序地在第一时间间隔期间将输入图像信号的第一子集提供到驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光并且在第二时间间隔期间将输入图像信号的第二子集提供到驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光，从而用户看到高分辨率的显示。该高分辨率显示将具有比显示器中的驱动电路的数目更多数目的觉察到的发光元件，这是因为来自每个有源区域的光将被人眼汇集并且因此，显示器将具有大于具有相等数目的驱动电路的现有技术的显示器的分辨率的觉察到的分辨率。在其中显示器的多行被激活的如图4中所示的显示面板布置方案中，优选的是， 图2中的驱动电路30在第一显示更新循环期间接收并存储第一驱动信号并且在第二显示更新循环期间将该信号提供给第一电极元件。事实上，如果驱动电路30能够接收并存储至少与第二电极组一样多的值，则显著地减小了将数据加载到驱动电路30中的比率(rate)。 为了实现此，驱动电路30被修改为存储多个值并且对于这些多个值中的每个值将信号提供给第一电极。在该布置方案内，术语“更新循环”指将数据信号提供给有源矩阵EL显示器内的每个驱动电路30的处理。一旦有源矩阵EL显示器中的每个驱动电路30被更新或写入到驱动电路30的存储元件或电容器44 一次，则完成更新循环。在图6中示出可在这样的布置方案中使用的有源矩阵驱动电路130。如该图中所示，该有源矩阵驱动电路130控制从电源线134到表示第一电极的节点136的电流的流动。 在驱动电路130内，驱动晶体管138基于在该驱动晶体管138的栅极处提供的电压控制到节点136的电流的流动。在该驱动电路内，通过驱动线140将施加到驱动晶体管138的栅极的电压提供到电流控制电路132a或电流控制电路132b ;并且电流控制电路132a或电流控制电路132b将电压提供给驱动晶体管138。电流控制电路132a、132b中的每一个包括写入晶体管140a、140b ;存储元件，具体地，存储电容器142a、142b ;以及读取晶体管144a、 144b。在操作期间，在写入线146a、146b之一上提供选择信号，从而将电压施加在写入晶体管140a或140b之一的栅极上。该电压激活选择的写入晶体管140a或140b，使得选择的写入晶体管导通。数据信号被提供在数据线148上并且通过选择的写入晶体管140a 或140b并且对连接到选择的写入晶体管140a或140b的存储电容器142a或142b进行充电。然后从写入线146a或146b移除该信号并且接下来从数据线148移除该信号。信号被施加在写入线146a和146b中的另一个上，激活写入晶体管140a和140b中的另一个。数据信号被施加在数据线148上以对存储电容器142a和142b中的另一个进行充电。再一次地，从写入线146a、146b移除该信号。重复该处理，从而将接下来的驱动信号提供到电流控制电路132a、132b。同时，选择信号被交替地施加在读取线152a或152b上，从而允许存储在存储电容器142a、142b上的电压通过电路并且施加在驱动晶体管138的栅极上以控制从电源线134到节点136的电流的流动。存储电容器142a、142b的电容优选地比驱动晶体管 138的栅极处的寄生电容大得多，以便于减少存储电容器142a、142b之间的串扰。
在图6的有源矩阵电路中，以高于切换写入晶体管140a、140b的速率的速率切换读取晶体管144a、144b，从而允许写入晶体管144a、144b在比读取晶体管140a、140b更长的时间段内处于激活状态。因此，该驱动电路具有通常响应于施加在数据线148上的模拟电压将控制电路提供给驱动晶体管138的复用器的功能。此外，该复用器包括连接到第一电源和第一电极的驱动晶体管138，用于调节从电源到发光层的有源区域的电流；以及多个电流控制电路132a、132b，该多个电流控制电路132a、132b均连接到驱动晶体管138的栅电极并且包括写入晶体管140a、140b、存储电容器142a、142b和读取晶体管144a、144b。本领域技术人员将了解的是，能够采用多个驱动电路来提供一个或多个复用器的功能。例如，将额外的组件添加到电流控制电路132a、132b中的每一个或者在电流控制电路132a、132b之间共享或者电路能够响应于电流而不是电压来操作。此外，驱动电路的某些简化也是可能的。使用CMOS处理而不是能够用于形成图4中所示的电路的NMOS或PMOS 处理形成替代的驱动电路。然而，在CMOS装置中，读取晶体管144a由第一掺杂P或η形成， 从而形成PMOS或NMOS TFT ;当读取晶体管144b由第二掺杂形成时，形成PMOS和NMOS中除了用于形成读取晶体管144a的类型之外的另一种。这样，读取线152a附接到读取晶体管144a、144b的栅极并且正电压被施加到读取线152a以选择电流控制电路140a、140b中的一个用于写入，而负电压被施加到同一读取线152a以选择电流控制电路140a、140b中的另一个用于读取，从而不需要读取线152b。虽然本发明的布置方案能够采用很多不同的背板技术来提供驱动电路30(参见图2)，但是在一个特别有利的布置方案中，有源矩阵电致发光显示器进一步包括形成在独立的小芯片基板上并且附接到显示基板的小芯片，其中在小芯片中形成一个或多个驱动电路。例如，图7示出了包括安装在显示基板164上的小芯片162的显示面板160的一部分。 该小芯片162包含诸如驱动电路30的驱动电路，该驱动电路调制电源总线166和附接到包括第一电极170、172的第一电极的电引线168之间的功率。每个包含驱动电路的小芯片162 将通常包含多个驱动电路，从而每个小芯片162将驱动信号提供给多个第一电极170、172, 然而，小芯片将通常包含用于其附接到的每个第一电极170、172的单独的驱动电路。这些小芯片将响应于在信号线174上提供的信号调制驱动信号，该信号线174将通常连接到诸如图3中的控制器58的控制器。“小芯片”是单独制造的集成电路，其安装在显示基板上。与传统微芯片(或芯片)类似地，小芯片是利用小芯片基板制造的并且包含集成的晶体管以及在半导体制造工厂(或fab)中沉积并且然后使用光刻方法图案化的绝缘体层和导体层。小芯片中的这些晶体管被布置在晶体管驱动电路中以调制施加到本发明的第一电极170、172的电流。小芯片162小于传统的微芯片并且不同于传统的微芯片；没有通过引线键合或者倒装芯片接合来制造到小芯片的电连接。相反地，在将每个小芯片安装到显示基板上之后，导电层和绝缘体层的沉积和光刻图案化用于形成所需的附接。因此，连接通常例如通过使用尺寸为2至 15微米的通孔而变得很小。该光刻图案化允许第一电极和电引线168成为图案化的单一材料(例如金属层)。因为在传统的硅制造工厂中制造小芯片，因此，这些小芯片内的半导体优选地为晶体，例如，单晶硅，并且是特别稳定和鲁棒的并且具有优异的电子迁移率。因此，在小芯片内形成的用于调制施加到第一电极的电流的晶体管常常非常小。小芯片中的电路能够响应于来自信号线174的低电压模拟或数字控制信号或者其它高频信号并且响应于该控制信号调制从电源总线166到第一电极170、172的电流的流动。在该架构中，小芯片能够每秒将施加到本发明的电致发光显示器中的第一电极170、172的信号更新几百次，从而允许采用该布置的显示器以60Hz或更高的频率更新每个有源区域。该以此速率更新施加到驱动晶体管的信号的能力在本发明的某些布置方案中是特别有利的。此外，存储器单元形成在小芯片内并且这些存储器单元用于存储对应于不同驱动晶体管值的信号。因此，小芯片能够存储对应于多个驱动晶体管值的值，从而允许小芯片响应于单个控制信号值多次更新驱动晶体管值，从而允许以快于提供控制信号的速率的速率更新施加到驱动晶体管的信号。在一些布置方案中，CMOS传感器也形成在这些小芯片内以检测这些小芯片中的每一个处的光的变化，从而在每个小芯片内提供光学传感器。这些小芯片能够与将在下面更详细地描述的本发明的光学层一起使用，以对电致发光显示器所位于的环境进行成像或者用于其它使用，例如接收光学编码的控制信号值。本布置方案内的小芯片也能够用于调制从电源连接或总线178到第二电极180的功率。例如，小芯片176能够调制这些元件之间的功率。然而，应注意的是，这些阴极分段上所要求的功率常常高于传统的TFT所能够提供的功率。因此，小芯片能够包含用于调制该功率的另外的设备。例如，小芯片176能够包含CMOS逻辑和用作中继的一个或多个微电子机械开关(MEM)。或者，MEM组件能够被设置在通过小芯片176命令的其它结构中。重要的是，注意，在该构造中，每行由单个第二电极限定的有源区域被激活或去激活同时没有激活或去激活显示器中的其它有源区域。在之前的布置方案中，如图5中所示的用于提供高分辨率显示器的方法同时地去激活112所有第二电极。该去激活能够减少从面板发光的整个时间并且比不要求去激活所有第二电极的情况更容易提供看起来闪烁的图像。通过将分别的电压控制应用于每个第二电极(如图7中的显示面板160上的小芯片176所提供的那样)，不再要求同时去激活所有第二电极并且因此不再要求同时去激活所有有源区域。在该布置方案中，只有单行有源区域需要在某一时间被去激活或激活。该特征能够减少用户将看到闪烁或其它潜在的瞬时图像假象的可能性。中间的技术方案也是可能的，其中小芯片176或其它装置同时控制多个第二电极，而没有如对于图4中的显示面板70所描述的那样同时激活或去激活每个第二电极组内的各个第二电极。如图7中所示，小芯片176将通常安装在显示基板164上。通孔182能够将显示基板164上的小芯片176连接到沉积在电致发光层184上的第二电极180，其中电致发光层沉积在第一电极170、172和第二电极180 之间。显示面板160将也通常包含绝缘层186以防止电引线168与第二电极180的短路。本发明的特定布置方案将包括光学层，其包括如图8中所示的光学透镜的阵列。 如该图中所示，有源矩阵电致发光显示器包括显示面板2。该显示面板包括显示基板4。至少第一电极6布置在显示基板4的区域上。两个或更多单独可寻址的第二电极8、10被进一步布置在显不基板4上方。电致发光发光层12形成在第一电极6和第二电极8、10之间并且与其电接触以产生与第一电极交叠的两个或更多有源区域14、16，发光层12响应于电流在每个有源区域14、16内发射光。显示面板2能够可选地包括有源矩阵层18和诸如像素限定层20的附加层。这些特征中的每一个与图I中描绘的相同。然而，图8的显示面板 2额外地包括光学层190，其包括光学透镜的阵列。还能够包括光学匹配层192以提供接近 EL发光层12的折射率和光学层190的折射率的折射率。然而，该光学匹配层192不是必要
13的，并且在某些布置方案中，惰性气体或空气布置在第二电极8、10和光学层190之间。光学层190将通常弯曲在EL发光层12的有源区域14、16内发射的光射线194、196，从而从 EL发光层12的有源区域14、16中的每一个内发射的光被导向相对于平行于显不基板4的面的不同角度。如图8中所示，线198表示平行于显示基板4的表面的虚平面，并且与离开 EL发光层12时彼此平行的一对光射线194、196相交。然而，当光射线194、196离开光学层190时，两个光射线194、196相对于线198的角200、202彼此不同(在该情况下具有不同的符号)。光学层190能够包括二维布置的结构或透镜以将光导向相对于显示基板4的不同方向。然而，在某些布置方案中，特别是在第二电极分为一维条带的布置方案中，优选的是， 光学层190包括柱状光学透镜的阵列，每个柱状透镜具有长轴，其中柱状透镜在垂直于柱状透镜的长轴的轴线上放大通过电致发光显示器中的发光元件产生的光。在图9中示出这样的布置方案的一个示例。图9示出了具有沿着分割线215切开的光学层190 (如图8中所示)和沿着分割线76切开的第二电极78a、80a、82a、84a的显示面板210的顶视图。如所示的，光学层190包括至少两个柱状透镜212a、212b。这些柱状透镜212a、212b具有平行于具有如箭头214所示的方向的第一维度取向的长轴。这些柱状透镜212a、212b被布置为阵列并且因此将放大通过EL发光层的有源区域产生的光。如所示的，在图9中，显示面板210包括布置为具有平行于由箭头214指示的第一维度取向的长轴的一维条带的第二电极 80a、80b、82a、82b、84a、84b、86a、86b 的一维阵列，其中第二电极 80a、80b、82a、82b、84a、 84b、86a、86b的一维条带的长轴平行于柱状透镜212a、212b的长轴。在该布置方案中，有源矩阵电致发光显示器包括光学透镜的阵列，其中这些光学透镜是柱状透镜。每个柱状透镜具有在第一方向上延伸的长轴，并且每个柱状透镜布置在一个或多个第二电极上方并且放大在对应于该一个或多个第二电极的有源区域中产生的光。此外，布置在每个柱状透镜下面的该一个或多个第二电极中的每一个连接到不同的电源电路。图9中的柱状透镜212a、212b是柱形，其中这些透镜具有沿着如图9中的箭头214 所示的长轴一致的例如图8中的光学层190的截面的三角形状的形状。因此，按照定义，“柱状透镜”指与第二轴线相比在第一轴线中具有长的特征并且穿过第二轴线的截面沿着第一轴线一致的光学材料的部分。按照该定义，柱状透镜能够具有穿过第二轴线的具有圆形的一部分的形状、椭圆形的一部分的形状、三角形或其它形状的截面。如图9中所示，优选的布置方案将包括位于每个柱状透镜212a下面的多个第二电极80a、82a、84a、86a并且显示面板210将包括柱状透镜的一维阵列，其中该一维阵列包括多个透镜212a、212b。在一些布置方案中，该透镜的阵列分别附接到显示面板210的其它元件，或者形成在光学基板内，并且该光学基板附接到显示面板210的显示基板4 (参考图 8)。在该布置方案中，柱状透镜被成形为使得在由第二电极、第一电极和EL发光层的交叠限定的每个有源区域中由EL发光层产生的光被投射在给定的视角内。图10示出了本发明的显示面板220的一部分。如所示的，显示面板220包括显示基板222、第一电极224、 EL发光层226和限定四个有源区域236a、236b、236c、236d的多个第二电极228a、228b、 228c、228d。光学层230然后被对齐以在第一电极224和多个有源区域236a、236b、236c 和236d上提供光学透镜。如所不的,光学层230的功能在于将在EL发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d内产生的光导向到四个不同的视角中。为了实现该透镜功能， 空间238被填充有具有低于光学层230的折射率的材料。例如，在远离光学透镜的面232 处，来自有源区域236a、236b、236c和236d中的每一个有源区域的光被导向到四个不同的视角(包括第一视角234a、第二视角234b、第三视角234c和第四视角234d)中的一个。注意的是，视角234a、234b、234c、234d彼此不同。这些视角234a、234b、234c、234d能够由于具有彼此不同的中心方向而不同或者它们的角距彼此不同。在本发明的大多数布置方案中，不同的视角234a、234b、234c、234d将具有不同的中心方向并且将光投射到没有覆盖它们的总角距的超过80 %的锥体。即，光的分布中的亮度的幅值小于任何视角内的峰值亮度的5%的点将没有与相邻视角上的相同点交叠超过这两个视角中的任一个的角距(angular subtense)的80 %。在用于功率减小的布置方案中，优选的是，该交叠不大于50 %。在将用作立体显示器的本发明的布置方案中，优选的是，该交叠不大于10%。因此，在有源区域 236a内发射的光被导向为其在角234a内导向，在有源区域236b内发射的光被导向到角 234b中，在有源区域236c内发射的光被导向到角234c中，并且在有源区域236d内发射的光被导向到角234d中。应用EL内的显示面板220，控制器58(参见图3)能够将控制信号提供到电源电路54、56以控制施加到第二电极228a、228b、228c、228d的子集的电压以激活第二电极的第一子集，从而使与第一电极224关联的发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d产生具有窄视角的光。即，控制器58能够将控制信号提供到电源电路54、56以去激活有源区域的子集(例如，236a、236b和236d)，同时将控制信号提供给其它电源电路54、56以激活有源区域的子集(例如，236c)。因此，显示面板将仅把光发射到视角234c中。该布置方案用于提供具有窄视角的光并且从而减少显示面板220的功耗。S卩，由于只有有源区域之一响应于提供给第一电极224的驱动信号发射光，因此减少了显示器的功耗。在该示例中，由 EL显示器消耗的功率减少了等于激活的有源区域的数目与有源区域的总数的比值的值，例如减少了四分之一。然而，只要用户从视角234c的范围内观看显示器，则不管激活的有源区域的数目如何，用户都将不会看到显示器的亮度或图像质量的可察觉的变化。因此，该特征能够提供具有显著减少的功率的显示器并且没有用户对于EL显示器的感觉上的任何变化。因此，提供了具有高效率操作模式的有源矩阵电致发光显示器，其包括显示基板 222 (参见图10)、布置在显示基板222上的第一电极224的二维阵列。两个或更多第二电极228a、228b、228c、228d也布置在显示基板222上。更具体地，两个或更多第二电极228a、 228b、228c、228d布置在第一电极224的二维阵列内的第一电极中的每一个上方。电致发光发光层226形成在第一电极224和有源区域236a、236b、236c和236d内的第二电极228a、 228b、228c、228d之间并且与其电接触。发光层226响应于第一电极的二维阵列中的第一电极236a中的一个与布置在第一电极224上方的两个或更多第二电极228a、228b、228c、 228d中的一个之间的电流从每个有源区域236a、236b、236c和236d发射光。例如，在电流在第二电极228a和第一电极224之间流动时，将从有源区域236a内的发光层226发射光。有源矩阵显示器进一步包括驱动电路30、130的二维阵列(如图2或图6中所示)，每个驱动电路包括驱动晶体管32、138，该驱动晶体管电连接到第一电极的二维阵列中的第一电极224中的一个并且其中驱动电路30、130的二维阵列以--对应的方式对应于第一电极的二维阵列并且驱动电路的二维阵列内的驱动电路30、130将电流提供给第一电极的二维阵列内的每个第一电极224。还提供了两个或更多电源电路54、56(参见图3)，其连接到各第二电极228a、228b、228c、228d以选择性地将电压提供给各第二电极228a、228b、228c、 228d。提供图10的光学层230以引导在电致发光发光层226的每个有源区域236a、236b、 236c、236d内发射的光。来自每个有源区域236a、236b、236c、236d的光被引导到不同的视角中。最终，提供控制器58(图3中所示)以接收输入图像信号60和视场信号64并且响应于输入图像信号60将驱动信号62提供到驱动电路30、130的二维阵列(参见图2和图 6)并且顺序地或者同时地使电源电路54、56响应于视场信号64将电压提供到各第二电极 228a、228b、228c、228d。如上所述，在该布置方案内，优选的是，第二电极由条带228a、228b、228c、228d的阵列形成，如通过图9的第二电极78a、80a、82a、84a所示,条带的长轴沿着由箭头214所示的第一维度取向，并且其中光学层包括柱状透镜212a、212b的阵列，柱状透镜具有长轴，该柱状透镜的长轴也沿着由箭头214所示的第一维度取向。在该特定布置方案内，优选的是，第一维度沿着显示面板的水平轴线取向以仅允许调整显示面板的垂直视角。然而，还有用的是，第一维度沿着显示面板的垂直轴线取向以允许调整显示器的水平视角。而且，在之前的示例中，在任意时刻仅激活有源区域中的一个。这并不是必须的并且当在高效率操作模式中操作显示器时可以激活有源区域的任何子集。当仅激活一个有源区域时将实现最大的功率节省并且因此实现了最高的显示器功率效率。还应注意的是，本发明的EL显示器的一些布置方案要求每秒多次激活和去激活有源区域；然而，这并不是该特定布置方案中的要求。事实上，在通常的操作条件下，垂直视角将很可能由用户每几分钟手动切换一次；因此，确定的是，本布置方案能够与任何传统的背板布置方案一起使用，而不管显示器大小如何。即，由于并不要求快速的切换事件，因此使用包括非晶硅、多晶硅或单晶硅的任何半导体形成驱动电路30、130。还可能的是，使用其它用户输入装置(包括头部跟踪器、眼睛跟踪器或者其它能够检测用户的眼睛的大致位置的装置)来产生视场信号64，从而当用户在显示面板的前面移动时，显示面板的视场能够自动地进行调整。然而，即使在该示例中，也不要求以超过每秒几次的速率更新视场。由于当显示具有较小视角的图像时有源矩阵EL显示器将具有更高的功率效率， 因此，当在较窄的视角的情况下操作时，使用较低的电流来驱动显示器。使用同一驱动电路来提供较低的峰值电流能够导致灰阶分辨率的损失。通过多个构造克服该问题。在一个构造中，电源电路54、56将能够在两个电压源之间进行切换以提供激活信号，其中电压源之一提供更类似于由第一电极提供的峰值电压的电压的电压，而另一个电压源提供较少类似于由第一电极提供的峰值电压的电压。当展示具有宽视角的图像时应用具有较少类似于由第一电极提供的峰值电压的电压的电压源并且当展示具有窄视角的图像时应用提供更类似于由第一电极提供的峰值电压的电压的电压的电压源。在图2的数据线42上提供的数据电压的范围也能够在显示器被从宽视角切换到窄视角时进行调整以提供改进的位深度。在前面的布置方案中，激活区域的第一子集被激活并且剩余的激活区域被去激活以提供具有窄视角的EL显示。在另外的布置方案中，在第一时间间隔内激活有源区域的第一子集以展示具有窄视角的图像并且在第二时间间隔内激活有源区域的第二子集以展示具有较宽视角的图像。即，控制器将使得电源电路额外地激活第二电极的第二子集以产生具有较宽视角的光。在这些时间间隔期间，输入图像信号能够包括用于形成多个图像的信号，所述信号至少包括第一图像数据并且在一些情况下，包括第二图像数据。这些数据被转换为被提供给显示面板内的二维阵列驱动电路的驱动信号以显示对应于第一图像数据或第二图像数据的图像。在该布置方案中，在第一事件间隔内，控制器58(参见图3)能够将控制信号提供给电源电路54、56以控制施加到第二电极228a、228b、228c、228d(参见图10) 的电压以激活与第一电极224关联的发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d的第一子集，从而产生具有窄视角的光。即，在第一时间间隔内，控制器58能够将控制信号提供给电源电路54、56以去激活有源区域的子集(例如，236a、236b和236d)，同时将控制信号提供给其它电源电路54、56以激活有源区域的子集(例如，236c)。在该第一时间间隔期间， 控制器58能够将第一图像信号提供给驱动电路同时使得电源电路54、56激活第二电极的第一子集以产生光。因此，显示面板将把对应于第一图像数据的光仅发射到视角234c中。 然而，在接下来的时间间隔中，控制器58(参见图3)能够将控制信号提供给电源电路54、 56(参见图3)以控制施加到第二电极228a、228b、228c、228d(参见图10)的第二子集的电压以激活与第一电极224关联的发光层226的有源区域236a、236b、236c和236d的第二子集以产生具有较宽视角的光。即，在第二时间间隔中，控制器58能够将控制信号提供给电源电路54、56以激活有源区域的第二子集(例如，有源区域236a、236b、236c和236d)。在该第二时间间隔期间，控制器58能够顺序地将第二图像数据提供给驱动电路54、56同时使得电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光。因此，显示面板将在第二时间间隔期间发射对应于第二图像数据的具有宽视角的光。当第一和第二时间间隔足够短(例如，小于秒的五十分之一)并且两个视点足够快地变化(例如，均具有50Hz或更快的频率)时， 从视角234c内观看图像的第一用户将感受到是在第一和第二时间间隔期间展示的图像的组合的图像。如果响应于两个分离的图像信号足够快地更新驱动电路30，从而使得这两个不同图像信号展示给第一和第二用户，则第一用户将在没有显著假象的情况下感受到两个图像的组合。然而，从不同视角(例如，234b)观看显示器的第二用户将仅看到一个图像并且因此接收到与第一用户不同的信息。在该布置方案中，控制器额外地将控制信号提供给电源电路以激活两个第二电极以额外地激活与第一电极关联的发光层的有源区域的第二子集以产生具有更宽视角的光。本实施方式的可能的优点将在于展示诸如可仅由一些用户看到的字幕的信息。然而，应注意的是，不需要第一和第二图像数据不同或者除了第一光和第二光具有不同方向或视角之外不需要第一光与第二光不同。在另一布置方案中，有源矩阵EL显示器能够使用在第一时间间隔期间仅激活第一有源区域234b以提供具有第一视角234b的第一图像数据并且在第二时间间隔期间仅激活第二有源区域236c以提供具有第二视角234c的第二图像数据的同一协议将两个单独的图像提供到两个单独的视角(例如，234b和234c)。如在前面的布置方案中一样，基于第一和第二时间间隔中的每一个时间间隔内的输入图像信号60(参见图3)的变化更新提供给第一电极224的信号以将两个单独的图像提供给从两个单独的视角234b、234c观看显示器的两个单独的用户。因此，有源矩阵电致发光显示器包括控制器58 (参见图3)，其将第一组控制信号提供给多个第一和第二电路54、56以使得与第一电极224电接触的发光层226 的选择的有源区域236a、236b、236c和236d以发射取向在第一方向上并且具有第一窄视角 234b的光，并且第二组控制信号提供给多个第一和第二电路54、56以使得与第一电极224电接触的发光层226的选择的有源区域236a、236b、236c和236d发射取向在不同的第二方向上或者具有不同的第二窄视角234c的光。在该应用内，有用的是，控制器在第一时间间隔期间顺序地将第一图像数据提供给驱动电路同时使得电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光并且在第二时间间隔期间顺序地将第二图像数据提供给驱动电路同时使得电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光。该布置方案也可以用于提供单个场景的多个视点，例如多观看位置，例如，该布置方案可用于提供立体或3D图像。在该布置中，有源矩阵EL显示器将进一步包括控制器(参见图3)，用于接收包括单个场景的多个视点的输入图像信号60，该输入图像信号至少包括对应于场景的第一视点的第一图像数据和对应于场景的第二视点的第二图像数据。有源矩阵EL显示器然后被控制为展示具有不同视角的这些视点，其中不同的视角具有不同的方向或不同的角距。在该实施方式中，控制器在第一时间间隔响应于输入图像信号60将第一驱动信号提供给驱动电路30、130(参见图2、6)同时同步地使电源电路54、56(参见图3) 将电压提供给各第二电极(228a、228b、228c、228d)以使与第一电极224电接触的发光层 226的有源区域236a、236b、236c、236d中的一个或多个发射在第一方向上取向的并且具有第一窄视角234a、234b、234c、234d的光。控制器58 (参见图3)接下来在第二时间间隔响应于输入图像信号60 (参见图3)将第二驱动信号62 (参见图3)提供给驱动电路30 (参见图2)同时同步地使电源电路54、56(参见图3)将电压提供给各第二电极228a、228b、228c、 228d以使与第一电极224电接触的发光层226的有源区域236a、236b、236c、236d中的一个或多个发射在第二方向上取向或具有第二窄视角234a、234b、234c、234d的光。在用于提供立体或多视点图像的显示器中，柱状透镜应在显示面板上垂直地取向。另外，优选的是，第二电极228a、228b、228c、228d的长轴也在显示面板上垂直地取向。 如本实施方式中所述，控制器顺序地将第一图像数据提供给驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第一子集以产生用户观看的第一光，并且将第二图像数据提供给驱动电路同时使电源电路激活第二电极的第二子集以在与第一光不同的方向上产生由用户观看的第二光，从而用户看到立体图像。然而，为了观看立体图像，仅要求两个视点。在用于提供多视点立体图像的实施方式中，能够提供场景的更多视点，从而超过一个用户将看到立体图像。在更具体的布置方案中，提供了一种用于将多个图像提供到多个视角的有源矩阵电致发光显示器。该有源矩阵电致发光显示器50(参见图3)包括显示面板220(参见图 10)。该显示面板220包括显示基板222。第一电极224的二维阵列布置在显示基板222 上方。两个或更多电极228a、228b、228c、228d也布置在显示基板222上方。在该布置方案中，两个或更多第二电极228a、228b、228c、228d布置在第一电极的二维阵列内的第一电极 224中的每一个上方。电致发光发光层226形成在第一电极的阵列中的第一电极224与有源区域236a、236b、236c和236d内的第二电极228a、228b、228c、228d之间并且与其电接触，发光层102响应于第一电极的二维阵列中的第一电极224中的一个和布置在第一电极 224c上方的两个或更多第二电极228a、228b、228c、228d中的一个之间的电流从每个有源区域236a、236b、236c和236d发射光。在驱动电路(例如图2中的驱动电路30)的二维阵列中，每个驱动电路包括电连接到第一电极的二维阵列中的第一电极224中的一个的驱动晶体管32并且其中驱动电路的二维阵列以一一对应的方式对应于第一电极的二维阵列， 并且驱动电路的二维阵列内的驱动电路30将电流提供给第一电极的二维阵列内的第一电极224中的每一个。在每个有源区域236a、236b、236c、236d中，电致发光发光层226形成在第一电极的二维阵列中的第一电极224中的每一个和第二电极228a、228b、228c、228d之间并且与其电接触，发光层226响应于来自驱动晶体管32 (参见图2)的电流从每个有源区域 236a、236b、236c、236d发射光。两个或更多电源电路54、56 (参见图3)连接到各第二电极 228a、228b、228c、228d以选择性地将电压提供给各第二电极228a、228b、228c、228d。不同的电源电路54、56(参见图3)将通常连接到与第一电极中的任一个交叠的第二电极228a、 228b、228c、228d中的每一个。显示面板230将额外地包括光学层230，用于将在电致发光发光层226的每个有源区域236a、236b、236c、236d内发射的光引导为具有不同的方向和视角234a、234b、234c、234d的范围。有源矩阵电致发光显示器50 (参见图3)将进一步包括控制器58(参见图3)，用于接收包括多个图像的输入图像信号60 ;响应于输入图像信号60将第一驱动信号62提供给驱动电路30 (参见图2)的二维阵列并且使电源电路54、56将电压提供给第二电极228a、228b、228c、228d中的第一个(例如228a)以使包括与第一电极的阵列内的第一电极224中的一个关联的有源区域228a、228b、228c、228d中的一个和与第一电极的阵列内的第一电极224中的第二个关联的有源区域的第一组有源区域内的发光层226 发射具有第一方向和对向角(subtended angle) 234a、234b、234c、234d的光，并且响应于输入图像信号60 (参见图3)将第二驱动信号62 (参见图3)提供给驱动电路30 (参见图2) 的二维阵列并且使电源电路54、56(参见图3)将电压提供给第二电极中的第二个(例如， 236b)以使包括与第一电极的阵列内的第一电极224中的一个关联的有源区域228a、228b、 228c、228d和与第一电极的阵列内的第一电极224中的第二个关联的不同的第二组有源区域内的发光层226发射具有第二方向或者对向角234a、234b、234c、234d的光。控制器将响应于输入图像信号内的每个视点将不同的驱动信号62(参见图3)提供给驱动电路30(参见图2)的二维阵列同时使电源电路54、56(参见图3)将电压提供给下一组第二电极，从而在不同方向上展示每个视点。为了展示高质量的图像，控制器将不同的驱动信号提供给二维阵列内的驱动电路 30中的每一个，从而以至少50Hz的频率提供用于驱动电路30中的每一个的驱动信号。优选地，控制器将以至少60Hz的频率提供这些不同的驱动信号并且更优选地以至少80Hz的频率提供这些不同的驱动信号。在优选实施方式中，第一和第二方向是不同的并且有源矩阵EL显示器是立体显示器。在另外的布置方案中，第一对向角是宽视角并且第二对向角是相对窄的视角以允许显示器将公共图像提供到宽视角并且将选择的图像提供到窄视角。在显示器显示多视点3D图像的实施方式中，优选的是，减少顺序示出的图像之间的串扰。存储器内的小芯片、具有非常快的操作的小芯片或者具有模拟存储器(例如图6) 的像素电路的应用将在第一组电极上从一组信号改变到另一组信号时是非常有利的，并且是非常快的(参见图5中的步骤118)。在本发明的实施方式内，图I中的多个第二电极8、10通常形成在本发明的有源矩阵EL显示器的EL发光层的顶部上。在有源矩阵EL显示器领域中，将这些多个电极8、10 形成在有源矩阵显示器的顶部上并不是已知的。然而，使用多个方法来形成这些分段。在一种布置方案中，第二电极都被沉积为单片材料并且然后使用激光切割或者物理划片来分段。在另外的布置方案中，在第一电极的顶部上形成柱状物，其具有大的高宽比(即，大于 I的比率)，并且第二电极的材料沉积在这些柱状物上从而这些柱状体使连续膜断裂以形成分离的第二电极8、10。在另外的布置方案中，沉积连续膜并且使用诸如DeFranco等人在 Organic Electronics 7(2006)第 21-28 页中的 “Photolithoghraphic patterning of Organic Electronic Materials”中描述的技术的光刻图案化技术来进行图案化。在另外的布置方案中，使用喷嘴、喷墨或其它印刷技术来分离地印刷分离的第二电极8、10。在本发明的实施方式内，第一电极和第二电极是阳极或阴极。第一电极或第二电极形成为最靠近显示基板。然而，为了允许驱动电路容易地附接到第一电极，第一电极将通常形成在显示基板上。穿过显示基板或者远离显示基板发射光。然而，在采用光学层的布置方案中，优选的是，远离显示基板发射光，显示基板本身形成光学层或者在顶视图(例如图 4)中显示基板具有小于第一电极的高度和宽度的厚度，这是因为这些条件将允许光学层将光聚焦在想要的视角内。光学层190由能够将光从各第二电极引导到各个视角中的任何材料形成。在一个布置方案中，光学层是形成在单个玻璃或聚合物材料的基板中的固定双凸透镜。这样的实施方式的成本是非常低的，然而，光学层始终是操作的并且因此，该层妨碍了具有非常宽的视角的非常高的分辨率的二维图像(即，具有等于第一电极的数目乘以每第一电极的第二电极的数目的分辨率的图像)的显示。在另外的实施方式中，光学层190能够包括具有可变光学功率的光学兀件，包括如 Woodgate 和 Harrold 在 Society for Information Display Journal 的标题为“Efficiency analysis of multi-view spatially multiplexed autostereoscopic 2-D/3D displays” 的论文(SID 的 J，15/11 2007 第 873-881 页)中描述的主动式透镜或者极性激活的微透镜。在Huang等人的标题为“High resolution autostereoscopic 3D display with scanning multi-electrode driving liquid crystal (Med-LC) Lens”的文章(SID 09，第336-339页)中也描述了类似的主动式透镜。当希望光学层提供多视点或功率节省时以固定功率和形状激活这些主动式透镜并且当不要求多视点或功率节省时这些主动式透镜被去激活以提供具有宽视角的非常高的分辨率的二维显示。本发明能够在采用可涂覆的电致发光材料的任何有源矩阵EL显示器中实施。在优选实施方式中，本发明包括如Tang等人的美国专利No. 4769292和VanSlyke等人的美国专利No. 5061569中公开的由小分子或者聚合OLED构成的电致发光层。本发明也能够在采用可涂覆的无机层的装置中实施，所述可涂覆的无机层包括形成在多晶半导体矩阵中的量子点，如Kahen的美国专利申请公开No. 2007/0057263中所教导的，并且本发明还可以在采用有机或无机的半导体矩阵和电荷控制层的装置中实施。本领域技术人员将理解的是，本发明的EL发光层将通常包括用于电荷注入、传输和重复合的多个层。此外，EL发光层能够包括串联操作的两个或更多装置，其中每个装置具有其中空穴和电子复合以发射光的掺杂发光层。本发明要求发光层形成为与第一电极和多个第二电极电接触。此外，仅在第一电极和第二电极之间存在电势从而促使电流流过发光层的情况下才产生发光。因此，通过调制施加到阴极或阳极的电压允许当快速进行更新时的非常高的分辨率的发光的局部控制。已经特别参考本发明的某些优选实施方式详细描述了本发明，但是将理解的是， 能够在本发明的精神和范围内进行各种修改和变化。附图标记列表
20
2显示面板
4显不基板
6第一电极
8第二电极
10第二电极
12发光层
14有源区域
16有源区域
18有源矩阵层
20像素限定层
30驱动电路
32驱动晶体管
34电源线
36节点
38选择线
40数据晶体管
42数据线
44电容器
50有源矩阵EL显示器
52显示面板
54电源电路
56电源电路
58控制器
60输入图像信号
62驱动信号
64视场信号
70显示面板
72显不基板
74a第一电极
74b第一电极
74c第一电极
76切开部
78a第二电极
78b第二电极
80a第二电极
80b第二电极
82a第二电极
82b第二电极
84a第二电极0114]84b第二电极0115]86电源总线0116]88电源总线0117]90电源总线0118]92电源总线0119]94通孔0120]96电源引线0121]98第二电极的组0122]100第二电极的组0123]102发光层0124]104a有源区域0125]104b有源区域0126]104c有源区域0127]104d有源区域0128]110接收输入图像信号步骤0129]112去激活第二电极步骤0130]114选择以进行去激活步骤0131]116选择输入图像信号步骤0132]118更新驱动信号步骤0133]120激活有源区域步骤0134]122去激活第二电极步骤0135]124选择第二电极步骤0136]130有源矩阵驱动电路0137]132a电流控制电路0138]132b电流控制电路0139]134电源线0140]136节点0141]138驱动晶体管0142]140驱动线0143]140a与入晶体管0144]140b与入晶体管0145]142a存储电容器0146]142b存储电容器0147]144a读取晶体管0148]144b读取晶体管0149]146a写入线0150]146b写入线0151]148数据线0152]152a读取线
152b读取线
160显示面板
162小芯片
164显不基板
166电源总线
168电引线
170第一电极
172第一电极
174信号线
176小芯片
178电源总线
180第二电极
182通孔
184发光层
186绝缘层
190光学层
192光学匹配层
194光射线
196光射线
198线
200角
202角
210显示面板
212a柱状透镜
212b柱状透镜
214箭头
215分割线
220显示面板
222显不基板
224第一电极
226EL发光层
228a第二电极
228b第二电极
228c第二电极
228d第二电极
230光学层
232面
234a第一视角
234b第二视角
234c第三视角
234d第四视角
236a具有第一视角的有源区域
236b具有第二视角的有源区域
236c具有第三视角的有源区域
236d具有第四视角的有源区域
238空间
2权利要求
1.一种有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器包括(a)显不基板；(b)第一电极,所述第一电极布置在所述显不基板上方；(C)两个第二电极，所述两个第二电极布置在所述第一电极上方；(d)电致发光发光层，所述电致发光发光层形成在所述第一电极和所述第二电极之间并且与所述第一电极和所述第二电极电接触，从而在所述第一电极和每个第二电极交叠的地方限定第一有源区域和第二有源区域，所述发光层响应于所述第一电极和每个第二电极之间的电流从每个有源区域发射光；(e)驱动电路，所述驱动电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管电连接到所述第一电极以控制通过所述电致发光层的电流的流动；(f)两个电源电路，所述两个电源电路分别连接到对应的第二电极以选择性地分别将电压提供给所述对应的第二电极；以及(g)控制器，所述控制器用于顺序地或者同时地使所述电源电路分别将电压提供给所述对应的第二电极。
2.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，每个第二电极在第一方向上延伸，并且所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括布置在所述显示基板上方的第一电极的二维阵列和第二电极的一维阵列，其中所述第二电极中的每一个与多个第一电极交叠。
3.如权利要求2所述的有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括多个相同的第二电极组，其中每个组与沿着所述第一方向布置的多个对应的第一电极交叠，并且其中每个第二电极组内的每个第二电极电连接到每个第二电极组内的对应的第二电极并且连接到不同的电源电路。
4.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路同时地将不同的电压分别提供给所述对应的第二电极。
5.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路同时地将第一电压提供给所述第二电极中的一个第二电极并且断开其它第二电极。
6.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器额外地接收输入图像信号，并且与使所述电源电路分别将电压提供给所述对应的第二电极同步地将第一驱动信号提供给所述驱动电路。
7.如权利要求6所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述驱动电路在第一显示更新循环期间接收并存储所述第一驱动信号，并且在第二显示更新循环期间将所述信号提供给所述第一电极。
8.如权利要求6所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器在第一时间间隔期间顺序地将所述输入图像信号的第一子集提供给所述驱动电路并且使所述电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光，并且在第二时间间隔期间将所述输入图像信号的第二子集提供给所述驱动电路并且使所述电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光， 从而用户看到高分辨率的显示。
9.如权利要求I所述的有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括附接到所述显示基板的小芯片，所述小芯片具有独立的小芯片基板，其中所述驱动电路形成在所述小芯片中。
10.如权利要求2所述的有源矩阵电致发光显示器，所述有源矩阵电致发光显示器进一步包括光学层，所述光学层包括光学透镜的阵列。
11.如权利要求10所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述光学透镜是柱状透镜， 每个柱状透镜具有在所述第一方向上延伸的长轴，并且其中每个柱状透镜布置在一个或多个第二电极上方并且放大在对应于所述一个或多个第二电极的有源区域中产生的光，并且其中所述一个或多个第二电极中的每一个连接到不同的电源电路。
12.如权利要求11所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路激活所述第二电极的第一子集以产生具有窄视角的光。
13.如权利要求12所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器使所述电源电路额外地激活所述第二电极的第二子集以产生具有较宽视角的光。
14.如权利要求11所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器将第一图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第一子集以产生第一光。
15.如权利要求14所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器顺序地将第二图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第二子集以产生第二光。
16.如权利要求15所述的有源矩阵电致发光显示器，其中所述第一图像数据和所述第二图像数据均是以至少50Hz的频率提供的。
17.如权利要求11所述的有源矩阵电致发光显示器，其中，所述控制器顺序地将第一图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第一子集以产生由用户观看的第一光，并且将第二图像数据提供给所述驱动电路同时使所述电源电路激活第二电极的第二子集以在不同于第一光的方向上产生由用户观看的第二光，从而用户看到立体图像。
全文摘要
一种有源矩阵电致发光显示器，其包括显示基板(4)；布置在显示基板上方的第一电极(6)；布置在第一电极上方的两个第二电极(14、16)；电致发光发光层，其形成在第一电极和第二电极之间并且与其电接触，从而在第一电极和每个第二电极交叠的地方限定第一和第二有源区域，发光层响应于第一电极和每个第二电极之间的电流从每个有源区域发射光；驱动电路，其包括电连接到第一电极以控制通过电致发光发光层的电流的流动的驱动晶体管；两个电源电路，其分别连接到对应的第二电极以选择性地分别将电压提供给对应的第二电极；以及控制器，用于顺序地或者同时地使电源电路分别将电压提供给对应的第二电极。
文档编号G09G3/32GK102598346SQ201080048820
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月22日 优先权日2009年10月29日
发明者M·E·米勒, 约翰·W·哈默 申请人:全球Oled科技有限责任公司
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