具有分段電極的有源矩陣電致發光顯示器的製作方法

2023-12-11 12:01:27 3

專利名稱：具有分段電極的有源矩陣電致發光顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有分段上電極的有源矩陣電致發光(EL)顯示器，其中驅動電極分段以提供增加的解析度。討論了該EL顯示器的若干應用，包括低功率EL顯示器、立體 El顯示器、高解析度EL顯示器以及多視點EL顯示器。
背景技術：
在本領域中已知電致發光(EL)顯示器，其包括一個或多個El材料層，該EL材料層包括位於兩個電極之間的發光層，所有這些層都塗覆在顯示基板上。這些EL顯示器常常包括其中EL材料包括有機分子的有機電致發光顯示器。在這些顯示器中，至少一個電極被分段從而兩個電極的分段交疊區域形成二維島，其中每個交疊島限定單個發光元件。EL顯示器被分類為無源矩陣或有源矩陣。在無源矩陣顯示器中，每個電極被圖案化為條帶，其中用作陽極的電極的條帶和用作陰極的電極的條帶彼此正交。以該方式，兩個電極之間的交疊形成了彼此隔離的區域或者發光元件。通過利用各個電信號對陰極和陽極進行尋址，將不同的電流提供給各個發光元件以控制每個發光元件的光輸出。然而，為了避免串擾和將不同電流提供給每個發光元件，電流僅能夠在某一時間提供給一個方向(通常為行方向)內的一個電極條帶(通常為陰極)。因為每個發光元件優選地每秒產生至少60 次光來避免閃爍，並且因為每個發光元件具有非常大的電容，因此如果無源矩陣顯示器很大或者解析度很高則發生大的功率損失。因此，無源矩陣EL顯示器常常僅在形成小的或低解析度顯示器時使用。然而，這些顯示器的優點在於它們不要求用於控制每個發光元件的電流的有源電路。Liedenbaum等人在美國專利No. 6927542中提供了無源矩陣EL顯示器的一個示例。如該專利中所示，從條帶的一維陣列形成每個電極並且形成陽極和陰極的條帶彼此正交以限定各個發光元件。該專利中還討論了用於驅動(即，提供驅動電壓或電流給)電極的驅動器。如所討論的，每個驅動器將信號提供給每個電極的條帶，每個條帶對應於多個發光元件。如該專利所示出的，驅動器被布置為任何電路順序地將信號提供給多個電極條帶。在無源矩陣顯示器的另一示例(Komatsu等人的美國專利No. 6791260)中,討論了一種無源矩陣EL顯示器，該無源矩陣EL顯示器被分為兩個區域，其中每個區域具有自己的有源行和列電極的組。該布置方案允許同時尋址兩行發光元件並且因此增加了無源矩陣EL 顯示器的實際解析度。然而，不能夠通過有源電路獨立地控制施加到任一電極的每個元件的電流並且因此Komatsu等人顯然提供了一種無源矩陣顯示器。通過僅將電極中的一個(通常為陽極)圖案化為限定發光元件的島的二維陣列來形成有源矩陣EL顯示器。對向電極然後進行覆蓋塗覆(blanket coat)以在兩個維度上覆蓋所有被圖案化的電極。有源矩陣電路附接到被圖案化的電極內的每個發光元件並且控制施加到每個發光元件的電流。該有源矩陣電路通常至少包括用於控制從金屬總線到被圖案化的電極的島的電流的流動的功率電晶體、用於控制功率電晶體的柵極電壓的電容器以及允許選擇電容器以允許將驅動電壓加載在電容器上的第二電晶體。在Cok的美國專利 No. 6636191中已經討論了用於與EL顯示器一起使用的有源矩陣電路。採用這些有源矩陣驅動電路的高解析度陣列的顯示器的製造是複雜的並且有源矩陣電路通常要求顯示基板上比較大的空間。為此，有源矩陣EL顯示器的解析度通常受到形成在顯示基板上的有源矩陣電路的數目的約束。與無源矩陣EL顯示器相比，利用該技術形成了更大且解析度更高的裝置，但是解析度常常低於很多應用所要求的解析度。此外，當形成形成這樣的顯示器所要求的成千上萬或者上百萬的電晶體時容易出現缺陷並且缺陷出現的可性能隨著電晶體的數目的增加而增大。因此，通過增加有源矩陣電路的數目來增加顯示器的解析度通常導致通過製造獲得的可售顯示器的較低的產率，並且因此，增加了顯示器的製造成本。因此，希望增加顯示器的解析度，同時沒有增加要求的電晶體的數目。存在很多其中特別要求非常高的解析度的EL顯示器的應用。一個應用是產生自動立體顯示，特別是多視點自動立體顯示。在該應用領域內，已知的是應用屏障、透鏡或其它結構來將來自顯示器內的一些發光元件的光引導到空間中的一點或角距同時將來自顯示器內的其它發光元件的光引導到空間中的不同點或角距。通過該方法，來自顯示器內的兩個不同發光元件的光被提供給用戶的每個眼睛以提供自動立體圖像或者提供給在環境中觀看顯示器的不同用戶。不幸的是，每個圖像的解析度減少了等於不同方向的數目的倒數的值，並且因此，這些方法減少了顯示裝置的有效解析度。例如，Chou等人在SID 09 Digest第 1407-1410頁的「A Novel 2-D/3-D Arbitrarily Switchable Autostereoscopic Display」中討論了能夠利用1280X800個可尋址像素提供傳統的二維圖像的顯示器。該顯示器也能夠被切換以提供四視點多視點立體顯示。然而，當顯示四視點多視點立體圖像使，顯示器僅具有960X266個可尋址像素。因此，為了提供高解析度圖像，增加解析度使得發光元件的數目等於傳統的二維顯示器內的發光元件的數目乘以要求的不同方向的數目。因此，為了以通常用於2D顯示的解析度產生如Chou所描述的具有四視點的顯示，將要求形成具有四倍於通常的2D顯示器的電晶體的數目的電晶體的顯示器。類似地，如Kao等人在 SID09 Digest 第 111-114 頁的 「An auto-stereoscopic 3D Display using Tunable Liquid Crystal Lens Array that Mimics Effects of GRIN Lenticular Lens Array，，中討論的，已知雙凸透鏡陣列或具有類似性質的可尋址液晶透鏡用於產生立體顯示。與屏障屏幕一樣，這些類型的屏幕當展示多視點立體圖像時減少了顯示器的有效解析度。還已經討論了劃分時間域以提供多個圖像的立體顯示器。例如，黃等人在「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頁)描述了下述顯示器概念，其中可尋址透鏡形成在顯示器上方並且透鏡的形狀隨著時間而變化以將來自任意發光二極體的圖像引導到空間中的多個位置。 該方法要求以至少為視點的數目的60倍的速率來更新顯示器上的圖像以避免閃爍並且進一步要求以相同的更新速率精確地進行變化的光學透鏡。此外，透鏡要求用於每個像素的多個電極。因此，該方法的實施是昂貴的，並且能夠要求較低的解析度顯示器來實現可接受的更新速率。不幸的是，今天市場上可用的顯示技術具有受限的更新速率，這將會限制通過這樣的方法提供的視點的數目。另一種已知的其中特別要求高解析度EL顯示器的應用是通過減小視角來提供低功率顯示器。例如，Lee在美國專利申請公開No. 2007/0091037A1中討論了微透鏡的稀疏陣列與發光元件的更高密度的陣列一起使用以將光偏轉到用戶的眼睛。因此，選擇不同的發光元件以將光偏轉到用戶的眼睛，從而即使顯示器僅在這時提供了小的視場，但是用戶也能夠感覺到該顯示器具有非常大的視場。該選擇性地調整顯示器的視場的能力通過減小顯示器的視場同時給用戶提供感覺上寬的視場來允許較大地降低顯示器的功耗。不幸的是， 這樣的顯示器要求每個像素內的非常多的單獨可尋址的發光元件。此外，利用現在可用的技術，不能夠製造具有在每個像素內的大量的單獨可尋址的發光元件的高解析度顯示器。 雖然Lee沒有描述應用的微透鏡的類型，但是這些微透鏡能夠包括如Tutt等人在美國專利 No. 6570324中教導的雙凸透鏡。因此，需要提供一種具有非常高的解析度的EL顯示器。特別地，需要一種具有比有源矩陣電路的數目更多的數目的單獨可尋址的發光元件的有源矩陣EL顯示器。

發明內容
根據本發明，提供了一種有源矩陣電致發光顯示器，該有源矩陣電致發光顯示器包括顯示基板；布置在顯示基板上方的第一電極；布置在第一電極上方的兩個第二電極； 電致發光發光層，其形成在第一電極和第二電極之間並且與第一電極和第二電極電接觸， 從而在第一電極和各第二電極交疊的地方限定第一和第二有源區域，發光層響應於第一電極和各第二電極之間的電流從每個有源區域發射光；驅動電路，其包括電連接到第一電極以控制通過電致發光發光層的電流的流動的驅動電晶體；兩個電源電路，其分別連接到對應的第二電極以選擇性地分別將電壓提供到對應的第二電極；以及控制器，用於順序地或同時地使電源電路分別將電壓提供到對應的第二電極。本發明的布置方案提供了下述優點改進了有源矩陣電致發光顯示器的有效解析度，同時沒有增加顯示器內的有源矩陣驅動電路的數目。另外，該布置方案能夠設置有光學透鏡以減少顯示器的功耗或者提供多組圖像數據。


圖I是可在本發明的有源矩陣EL顯示器中使用的有源矩陣顯示面板的一部分的截面圖；圖2是可在本發明的有源矩陣EL顯示器中使用的有源矩陣電路的示意圖；圖3是本發明的有源矩陣電致發光顯示器的示意圖；圖4是可在本發明的有源矩陣EL顯示器中使用的有源矩陣顯示面板的一部分的
6頂視圖；圖5是可在驅動本發明的有源矩陣EL顯示器時使用的方法的流程圖。圖6是可在本發明的有源矩陣EL顯示器中使用的有源矩陣電路的示意圖；圖7是本發明的布置方案中採用小晶片來提供有源矩陣電路的有源矩陣顯示面板的一部分的頂視圖；圖8是根據本發明的布置方案的包括光學層的顯示面板的一部分的截面圖；圖9是根據本發明的布置方案的包括光學層的顯示面板的一部分的頂視圖；以及圖10是根據本發明的布置方案的包括光學層的顯示面板的一部分的截面圖。
具體實施例方式本發明提供了一種具有比用於將電流提供到每個發光元件的有源矩陣電路的數目更多數目的單獨可尋址的發光元件的電致發光(EL)顯示器。本發明提供了一種有源矩陣電致發光顯示器。該有源矩陣電致發光顯示器包括顯示面板2，在圖I中示出了該顯示面板2的一部分。該顯示面板2包括顯示基板4。至少第一電極6被布置在顯示基板4的區域上方。兩個或更多單獨可尋址的第二電極8、10進一步布置在顯不基板4和第一電極6上方。電致發光發光層12形成在第一電極6和第二電極8、10中的每一個之間並且與其電接觸,從而在第一電極6和各第二電極8、10交疊的地方限定第一和第二有源區域14、16。發光層12響應於第一電極6和各第二電極8、10之間的電流在每個有源區域14、16內發射光。在圖I中還示出了，顯示面板2能夠可選地包括有源矩陣層18和諸如像素限定層20的附加層。在本發明的布置方案中，「有源區域」14、16是下述區域其中第一電極6的分立元件、發光層12的一部分以及第二電極8或10的分立元件交疊並且彼此電接觸從而有源區域14、16內的發光層12的部分響應於第一電極6和第二電極8或10之間的電流的流動發射光。在該定義內，理解的是，第一電極的兩個分立的元件將彼此電隔離並且施加到第一電極的任何分立兀件的電壓被相對於任何其它第一電極獨立地進行控制。此外，與第一電極交疊的第二電極的任意兩個分立的元件將彼此電隔離並且施加到與第一電極交疊的第二電極的任何分立元件的電壓被相對於施加到與第一電極交疊的第二電極的任何其它分立元件的電壓獨立地進行控制。應理解的是，該定義要求與第一電極對應或交疊的第二電極彼此電隔離並且提供可獨立地控制的電壓。然而，與兩個分離的第一電極對應或交疊的第二電極能夠但不要求彼此電隔離或者可獨立地控制。諸如圖2中所示的驅動電路30的驅動電路也包括在本發明的EL顯示器中。例如， 圖2的驅動電路30形成在圖I的有源矩陣層18內。如圖2中所示，該驅動電路30將包括驅動電晶體32。驅動電晶體32是有源電路的用於調製從電源線34通過圖I的第一電極 6(在圖2中由節點36示出)的電流的流動的部分。因此，驅動電路30控制通過電致發光發光層12(參見圖I)的電流的流動。驅動電路30將通常包括圖2的其它組件(包括用於提供信號以斷開數據電晶體40上的柵極的選擇線38)，從而允許控制信號通過數據線42提供給驅動電路30。該控制信號存儲在電容器44中。該控制信號將控制驅動電晶體32的柵極以控制電源線34和表示第一電極的節點36之間的電流的流動。本發明的有源矩陣EL顯示器50進一步包括如圖3中描繪的兩個電源電路54、56。圖3示出了電源電路54、56均連接到顯示面板52，在圖I中描繪了顯示面板52的一部分。 然而，這些電源電路54、56均具體地分別連接到對應的第二電極8、10(如圖I中所示)以選擇性地分別將電壓提供給對應的第二電極8、10。進一步包括控制器58以順序地或同時地使電源電路54、56分別將電壓提供給對應的第二電極8、10。在圖4中示出了本發明的有源矩陣電致發光顯示器50(參見圖3)的顯示面板70 內的第一電極6和第二電極8、10的優選的布置方案。如圖4中所示，有源矩陣電致發光顯示器內的顯示面板70進一步包括布置在顯示基板72上方的第一電極74a、74b、74c的二維陣列，其中74a和74b被沿著該二維陣列的第一維度布置並且74a和74c被沿著該二維陣列的第二維度布置。為了改進這些第一電極74a、74b、74c的可視性，在該圖中提供了穿過第二電極78a、80a、82a、84a的切出部76。在圖4中所示的布置內，提供了第二電極78a、80a、 82a、84a的一維陣列。第二電極78a、80a、82a和84a中的每一個與多個第一電極交疊。例如，在沒有切出部76的情況下，第二電極78a、80a、82a和84a與第一電極74a和74b以及沿著第一維度的所有其它第一電極交疊。在該布置方案中，兩個或更多第二電極78b、80b、 82b、84b被布置在第一電極的二維陣列內的第一電極74c中的每一個上方。電致發光發光層102形成在第一電極的陣列中的第一電極74c和有源區域104a、104b、104c、104d內的第二電極78b、80b、82b、84b之間並且與其電接觸，發光層102響應於第一電極的二維陣列中的第一電極74c中的一個與布置在第一電極74c上方的兩個或更多第二電極78b、80b、82b、 84b中的一個之間的電流從每個有源區域104a、104b、104c、104d發射光。如所示的，有源矩陣EL面板內的每個第二電極78b、80b、82b、84b在第一方向上延伸，並且包括布置在顯示基板72上方的第一電極74a、74b、74c的二維陣列和第二電極的一維陣列，其中第二電極78b、 80b>82b>84b中的每一個與多個第一電極74a、74b交疊。本發明的「陣列」包括以有序圖案布置的多個類似的結構。一維陣列包括沿著第一維度布置的多個結構和沿著第二維度布置的單數結構，其中第二維度通常垂直於第一維度。二維陣列包括沿著第一維度布置的多個結構和沿著第二維度布置的多個結構，其中第二維度通常垂直於第一維度。在圖3中所示的布置方案中，與沿著第一維度的第一電極74a、74b交疊的第二電極78a、80b、82c、84c限定第二電極組98。其它第二電極組由與第一維度內的第一電極的一維陣列中的每一個交疊的第二電極形成。例如，第二電極組100由與第一電極74c以及與第一電極74c —起沿著第一維度布置的其它第一電極交疊的電極78b、80b、82b、84b形成。 如該圖中所示，第二電極組98、100中的每個組具有相等數目的第二電極並且每個組包括對應的第一第二電極78a、78b和第二第二電極80a、80b。這些對應的電極78a、78b和80a、 80b彼此電連接。如圖4中所示，電源總線86、88、90、92設置在EL面板70上並且通過絕緣層(未示出)與第二電極78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b中的大多數電隔離。然而， 這些電源總線86、88、90、92通過通孔連接到選擇的第二電極78a、78b、80a、80b、82a、82b、 84a、84b，所述通孔包括將電源總線92連接到第二電極78a的通孔94。注意的是，電源總線 92連接到第二電極組98內的第二電極78a並且連接到不同的第二電極組100內的對應的第二電極78b。因此，每組內的對應的第二電極彼此電連接。此外,諸如電源引線96的電源引線形成為將電源總線到EL面板70的邊緣以允許電源總線86、88、90、92中的每一個的連接並且將電源總線到電源電路(例如，電源電路54或56(參見圖3))中的一個。在該布置方案中，形成多個相同的第二電極組，其中每個組與沿著第一方向布置的多個對應的第一電極交疊。在該布置方案中，每個第二電極組內的每個第二電極電連接到每個第二電極組內的對應的第二電極並且連接到不同的電源電路。在該布置方案內，電源總線86、88、90、92將優選地由金屬形成，例如，由用於形成主動矩陣層18 (參見圖I)內的TFT的金屬層形成，並且電源總線86、88、90、92通過用於形成像素限定層20 (參見圖I)的層的一部分與第二電極78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b 絕緣。由於這樣的布置要求較少的電源電路54、56(通常其數目小於或等於每個第二電極組內的第二電極的數目)，因此這樣的布置方案是優選的。在優選的布置方案中，每個第二電極組98內的第二電極78a、80a、82a、84a的數目並且因此電源電路54、56的數目將通常處於2至50之間並且更優選地處於5至30之間。此外，該布置方案要求連接到第二電極 78a、78b、80a、80b、82a、82b、84a、84b的小數目的連接，這允許相對簡單並且成本效率高的用於提供本發明的益處的技術方案。進一步討論圖3的元件，電源電路54、56將通常包括用於在小數量電壓電平之間切換的開關。例如，在一個布置方案中，電源電路54、56能夠在電源電路之間切換以提供兩個不同電壓，一個電壓對應於提供相對於第一電極的足以使電流流過發光層的大的電勢的基準電壓，並且第二電壓提供相對於第一電極的足以使得電流不能夠流過發光層的足夠小的電勢。即，第一電極和第二電極之間的電壓電勢將低於用於從發光層發光的閾值或者反向偏置將被施加到發光層。在該布置方案中，控制器58能夠在這兩個電壓電平之間進行切換以順序地或者同時地使電源電路54、56分別將電壓提供給對應的第二電極以同時地使電源電路54、56同時地分別將不同的電壓提供到對應的第二電極。注意的是，在該示例中， 當開關被設置為電壓提供相對於第一電極的足以允許電流流過發光層的大的電勢時，發光層將能夠在由第二電極與第一電極的交疊和發光層限定的有源區域內發射光，只要適當的信號被提供給第一發光層。然而，當電壓被切換時，發光層將不能夠對於由驅動電路30 (參見圖2)提供給第一電極的任何信號而在由第二電極與第一電極的交疊和發光層限定的有源區域內發射光。電源電路54、56也能夠在多於兩個電壓之間進行切換，例如，優選的是， 電源電路54、56切換到對應於提供允許通過發光層的電流的流動中的步進改變的第二基準電壓的第三電壓。特別優選的是，將該第三電壓選擇為允許大致等於響應於通過每個第二電極組內的第二電極的數目分壓的第一電壓而流動的電流的電流流過發光層。在另一布置方案中，電源電路54、56允許第二電極連接到電壓源或者僅將第二電極從電壓源斷開，從而允許第二電極的電壓浮置。在該布置方案中，用於順序地或同時地使電源電路將電壓提供給各第二電極的控制器58能夠同時地使電源電路將第一電壓提供給第二電極中的一個並且同時地斷開其它第二電極，以允許第二電極浮置。再一次地，注意的是，當第二電極連接到電壓源時，該電壓源將提供相對於第一電極的足以允許電流流過發光層的大的電勢。因此，發光層將能夠在由第二電極與第一電極的交疊和發光層限定的有源區域內發射光，只要適當的信號被提供給第一發光層。然而，在與電壓源斷開的情況下， 發光層將不能夠對於由驅動電路30 (參見圖2)提供到第一電極的任何信號而在由第二電極與第一電極的交疊和發光層限定的有源區域內發射光。在這些示例中的每一個中，電源電路54、56能夠提供至少兩種狀況之間的切換， 一種狀況允許從發光層12(參見圖I)的對應於電源電路54、56附接到的第二電極8、10的有源區域14、16發射光，並且第二種情況阻止從從發光層12 (參見圖I)的對應於電源電路 54,56附接到的第二電極8、10的有源區域14、16發射光。進一步注意的是，該激活/去激活開關被提供為與驅動電路30的狀態或者驅動電路30提供給第一電極6 (如圖I中所示) 的信號無關。因此，有源區域將被定義為在開關被設置為提供允許發射光的電壓時被「激活」並且在開關被設置為提供阻止發射光的電壓時被「去激活」。在顯示器應用中，還優選的是，控制器58額外地接收輸入圖像信號60並且將第一驅動信號62提供給驅動電路，並且同步地使電源電路54、56分別將電壓提供給對應的第二電極8、10 (參見圖I)。以該方式，控制器58將驅動信號62提供給驅動電路30 (參見圖2)， 這將通常在控制器58將信號提供給電源電路54、56以激活有源區域時提供通過有源區域 14,16的電流的模擬控制。然而，控制器58能夠替代地將信號提供給電源電路54、56以去激活有源區域。優選的是，在一些情況下，控制器58將信號提供給電源電路54、56中的至少第一電源電路以提供激活信號同時將信號提供給不同於第一電源電路的至少第二電源電路以提供去激活信號。因此，有源區域的一部分，特別是與附接到第一電源電路的第二電極電接觸的有源區域將響應於通過驅動電路提供給第一電極的信號而發射光，同時有源區域的第二部分，特別是與附接到第二電源電路的第二電極電接觸的有源區域將不發射光。參考圖 4，這樣的選擇將允許對應於第二電極組98、100中的每一組內的對應的第二電極(例如， 78a和78b)中的一個或多個的有源區域響應於由驅動電路30(參見圖2)提供的信號而發射光，同時對應於第二電極組98、100中的每一組內的其它對應的第二電極80a、80b、82a、 82b、84a、84b中的一個或多個的其它有源區域將不響應於由驅動電路30(參見圖2)提供的信號來發射光。通過採用如上所述的有源矩陣EL顯示器，提供了具有大於用於將電流提供給各發光元件的有源矩陣電路的數目的數目的單獨可尋址的發光元件的有源矩陣EL顯示器。 為了提供這樣的顯示器，圖3中的控制器58能夠採用圖5中所示的處理。如圖5中所示， 控制器接收110具有等於第一電極的數目乘以每組內的第二電極的數目的解析度的輸入圖像信號60或者接收信號並且應用空間縮放技術以提供具有該解析度的信號。該輸入圖像信號60將提供用於在顯示器上顯示第一圖像的圖像信號。在圖4中所示的顯示面板70 中，輸入圖像信號將優選地包括用於68個獨立(unique)像素(例如，17列X 16行)的信號，其中16行包括由第一電極形成的4行並且其中這4行中的每一行被每個第二電極組內的第二電極分為4行，其中顯示面板70具有包括沿著第一維度的74a、74b的17個第一電極和包括沿著第二維度的74a、74c的4個第一電極以及每組中的四個第二電極。第二電極被去激活112並且選擇每組內的各第二電極以進行激活114。然後選擇116對應於每組內的各第二電極的相對於圖像數據的第一子集的輸入圖像信號的子集。控制器58然後通過將驅動信號62提供到連接到每個第一電極的驅動電路30 (參見圖2)來更新118驅動信號，其中該驅動信號對應於圖像數據的第一子集。控制器58然後將信號提供給電源電路54、56， 其中電源電路將電壓提供給在步驟114中選擇的第二電極以激活120顯示器的對應的有源區域。這樣，由第一電極中的一個限定的區域內的一個有源區域發光並且具有對應於在步驟116中選擇的第一圖像數據的第一子集的光輸出。這樣，在該示例中，在每個第一電極的有源區域中的一個內提供輸入圖像信號中的每四行數據。控制器58然後將信號提供到對應於激活的第二電極的電源電路以去激活122對應於這些第二電極的有源區域，從而停止光的發射。控制器然後選擇124圖像數據的第二子集和第二電極的第二子集並且重複步驟 116至122。當在以至少60Hz的頻率響應於獨立輸入圖像信號激活每個有源區域的速率完成該處理時，用戶覺察到具有等於第一電極的數目乘以每組內的第二電極的數目的解析度的圖像。通過應用圖5的方法，控制器順序地在第一時間間隔期間將輸入圖像信號的第一子集提供到驅動電路同時使電源電路激活第二電極的第一子集以產生第一光並且在第二時間間隔期間將輸入圖像信號的第二子集提供到驅動電路同時使電源電路激活第二電極的第二子集以產生第二光，從而用戶看到高解析度的顯示。該高解析度顯示將具有比顯示器中的驅動電路的數目更多數目的覺察到的發光元件，這是因為來自每個有源區域的光將被人眼匯集並且因此，顯示器將具有大於具有相等數目的驅動電路的現有技術的顯示器的解析度的覺察到的解析度。在其中顯示器的多行被激活的如圖4中所示的顯示面板布置方案中，優選的是， 圖2中的驅動電路30在第一顯示更新循環期間接收並存儲第一驅動信號並且在第二顯示更新循環期間將該信號提供給第一電極元件。事實上，如果驅動電路30能夠接收並存儲至少與第二電極組一樣多的值，則顯著地減小了將數據加載到驅動電路30中的比率(rate)。 為了實現此，驅動電路30被修改為存儲多個值並且對於這些多個值中的每個值將信號提供給第一電極。在該布置方案內，術語「更新循環」指將數據信號提供給有源矩陣EL顯示器內的每個驅動電路30的處理。一旦有源矩陣EL顯示器中的每個驅動電路30被更新或寫入到驅動電路30的存儲元件或電容器44 一次，則完成更新循環。在圖6中示出可在這樣的布置方案中使用的有源矩陣驅動電路130。如該圖中所示，該有源矩陣驅動電路130控制從電源線134到表示第一電極的節點136的電流的流動。 在驅動電路130內，驅動電晶體138基於在該驅動電晶體138的柵極處提供的電壓控制到節點136的電流的流動。在該驅動電路內，通過驅動線140將施加到驅動電晶體138的柵極的電壓提供到電流控制電路132a或電流控制電路132b ;並且電流控制電路132a或電流控制電路132b將電壓提供給驅動電晶體138。電流控制電路132a、132b中的每一個包括寫入電晶體140a、140b ;存儲元件，具體地，存儲電容器142a、142b ;以及讀取電晶體144a、 144b。在操作期間，在寫入線146a、146b之一上提供選擇信號，從而將電壓施加在寫入電晶體140a或140b之一的柵極上。該電壓激活選擇的寫入電晶體140a或140b，使得選擇的寫入電晶體導通。數據信號被提供在數據線148上並且通過選擇的寫入電晶體140a 或140b並且對連接到選擇的寫入電晶體140a或140b的存儲電容器142a或142b進行充電。然後從寫入線146a或146b移除該信號並且接下來從數據線148移除該信號。信號被施加在寫入線146a和146b中的另一個上，激活寫入電晶體140a和140b中的另一個。數據信號被施加在數據線148上以對存儲電容器142a和142b中的另一個進行充電。再一次地，從寫入線146a、146b移除該信號。重複該處理，從而將接下來的驅動信號提供到電流控制電路132a、132b。同時，選擇信號被交替地施加在讀取線152a或152b上，從而允許存儲在存儲電容器142a、142b上的電壓通過電路並且施加在驅動電晶體138的柵極上以控制從電源線134到節點136的電流的流動。存儲電容器142a、142b的電容優選地比驅動電晶體 138的柵極處的寄生電容大得多，以便於減少存儲電容器142a、142b之間的串擾。
在圖6的有源矩陣電路中，以高於切換寫入電晶體140a、140b的速率的速率切換讀取電晶體144a、144b，從而允許寫入電晶體144a、144b在比讀取電晶體140a、140b更長的時間段內處於激活狀態。因此，該驅動電路具有通常響應於施加在數據線148上的模擬電壓將控制電路提供給驅動電晶體138的復用器的功能。此外，該復用器包括連接到第一電源和第一電極的驅動電晶體138，用於調節從電源到發光層的有源區域的電流；以及多個電流控制電路132a、132b，該多個電流控制電路132a、132b均連接到驅動電晶體138的柵電極並且包括寫入電晶體140a、140b、存儲電容器142a、142b和讀取電晶體144a、144b。本領域技術人員將了解的是，能夠採用多個驅動電路來提供一個或多個復用器的功能。例如，將額外的組件添加到電流控制電路132a、132b中的每一個或者在電流控制電路132a、132b之間共享或者電路能夠響應於電流而不是電壓來操作。此外，驅動電路的某些簡化也是可能的。使用CMOS處理而不是能夠用於形成圖4中所示的電路的NMOS或PMOS 處理形成替代的驅動電路。然而，在CMOS裝置中，讀取電晶體144a由第一摻雜P或η形成， 從而形成PMOS或NMOS TFT ;當讀取電晶體144b由第二摻雜形成時，形成PMOS和NMOS中除了用於形成讀取電晶體144a的類型之外的另一種。這樣，讀取線152a附接到讀取電晶體144a、144b的柵極並且正電壓被施加到讀取線152a以選擇電流控制電路140a、140b中的一個用於寫入，而負電壓被施加到同一讀取線152a以選擇電流控制電路140a、140b中的另一個用於讀取，從而不需要讀取線152b。雖然本發明的布置方案能夠採用很多不同的背板技術來提供驅動電路30(參見圖2)，但是在一個特別有利的布置方案中，有源矩陣電致發光顯示器進一步包括形成在獨立的小晶片基板上並且附接到顯示基板的小晶片，其中在小晶片中形成一個或多個驅動電路。例如，圖7示出了包括安裝在顯示基板164上的小晶片162的顯示面板160的一部分。 該小晶片162包含諸如驅動電路30的驅動電路，該驅動電路調製電源總線166和附接到包括第一電極170、172的第一電極的電引線168之間的功率。每個包含驅動電路的小晶片162 將通常包含多個驅動電路，從而每個小晶片162將驅動信號提供給多個第一電極170、172, 然而，小晶片將通常包含用於其附接到的每個第一電極170、172的單獨的驅動電路。這些小晶片將響應於在信號線174上提供的信號調製驅動信號，該信號線174將通常連接到諸如圖3中的控制器58的控制器。「小晶片」是單獨製造的集成電路，其安裝在顯示基板上。與傳統微晶片(或晶片)類似地，小晶片是利用小晶片基板製造的並且包含集成的電晶體以及在半導體製造工廠(或fab)中沉積並且然後使用光刻方法圖案化的絕緣體層和導體層。小晶片中的這些電晶體被布置在電晶體驅動電路中以調製施加到本發明的第一電極170、172的電流。小晶片162小於傳統的微晶片並且不同於傳統的微晶片；沒有通過引線鍵合或者倒裝晶片接合來製造到小晶片的電連接。相反地，在將每個小晶片安裝到顯示基板上之後，導電層和絕緣體層的沉積和光刻圖案化用於形成所需的附接。因此，連接通常例如通過使用尺寸為2至 15微米的通孔而變得很小。該光刻圖案化允許第一電極和電引線168成為圖案化的單一材料(例如金屬層)。因為在傳統的矽製造工廠中製造小晶片，因此，這些小晶片內的半導體優選地為晶體，例如，單晶矽，並且是特別穩定和魯棒的並且具有優異的電子遷移率。因此，在小晶片內形成的用於調製施加到第一電極的電流的電晶體常常非常小。小晶片中的電路能夠響應於來自信號線174的低電壓模擬或數字控制信號或者其它高頻信號並且響應於該控制信號調製從電源總線166到第一電極170、172的電流的流動。在該架構中，小晶片能夠每秒將施加到本發明的電致發光顯示器中的第一電極170、172的信號更新幾百次，從而允許採用該布置的顯示器以60Hz或更高的頻率更新每個有源區域。該以此速率更新施加到驅動電晶體的信號的能力在本發明的某些布置方案中是特別有利的。此外，存儲器單元形成在小晶片內並且這些存儲器單元用於存儲對應於不同驅動電晶體值的信號。因此，小晶片能夠存儲對應於多個驅動電晶體值的值，從而允許小晶片響應於單個控制信號值多次更新驅動電晶體值，從而允許以快於提供控制信號的速率的速率更新施加到驅動電晶體的信號。在一些布置方案中，CMOS傳感器也形成在這些小晶片內以檢測這些小晶片中的每一個處的光的變化，從而在每個小晶片內提供光學傳感器。這些小晶片能夠與將在下面更詳細地描述的本發明的光學層一起使用，以對電致發光顯示器所位於的環境進行成像或者用於其它使用，例如接收光學編碼的控制信號值。本布置方案內的小晶片也能夠用於調製從電源連接或總線178到第二電極180的功率。例如，小晶片176能夠調製這些元件之間的功率。然而，應注意的是，這些陰極分段上所要求的功率常常高於傳統的TFT所能夠提供的功率。因此，小晶片能夠包含用於調製該功率的另外的設備。例如，小晶片176能夠包含CMOS邏輯和用作中繼的一個或多個微電子機械開關(MEM)。或者，MEM組件能夠被設置在通過小晶片176命令的其它結構中。重要的是，注意，在該構造中，每行由單個第二電極限定的有源區域被激活或去激活同時沒有激活或去激活顯示器中的其它有源區域。在之前的布置方案中，如圖5中所示的用於提供高解析度顯示器的方法同時地去激活112所有第二電極。該去激活能夠減少從面板發光的整個時間並且比不要求去激活所有第二電極的情況更容易提供看起來閃爍的圖像。通過將分別的電壓控制應用於每個第二電極(如圖7中的顯示面板160上的小晶片176所提供的那樣)，不再要求同時去激活所有第二電極並且因此不再要求同時去激活所有有源區域。在該布置方案中，只有單行有源區域需要在某一時間被去激活或激活。該特徵能夠減少用戶將看到閃爍或其它潛在的瞬時圖像假象的可能性。中間的技術方案也是可能的，其中小晶片176或其它裝置同時控制多個第二電極，而沒有如對於圖4中的顯示面板70所描述的那樣同時激活或去激活每個第二電極組內的各個第二電極。如圖7中所示，小晶片176將通常安裝在顯示基板164上。通孔182能夠將顯示基板164上的小晶片176連接到沉積在電致發光層184上的第二電極180，其中電致發光層沉積在第一電極170、172和第二電極180 之間。顯示面板160將也通常包含絕緣層186以防止電引線168與第二電極180的短路。本發明的特定布置方案將包括光學層，其包括如圖8中所示的光學透鏡的陣列。 如該圖中所示，有源矩陣電致發光顯示器包括顯示面板2。該顯示面板包括顯示基板4。至少第一電極6布置在顯示基板4的區域上。兩個或更多單獨可尋址的第二電極8、10被進一步布置在顯不基板4上方。電致發光發光層12形成在第一電極6和第二電極8、10之間並且與其電接觸以產生與第一電極交疊的兩個或更多有源區域14、16，發光層12響應於電流在每個有源區域14、16內發射光。顯示面板2能夠可選地包括有源矩陣層18和諸如像素限定層20的附加層。這些特徵中的每一個與圖I中描繪的相同。然而，圖8的顯示面板 2額外地包括光學層190，其包括光學透鏡的陣列。還能夠包括光學匹配層192以提供接近 EL發光層12的折射率和光學層190的折射率的折射率。然而，該光學匹配層192不是必要
13的，並且在某些布置方案中，惰性氣體或空氣布置在第二電極8、10和光學層190之間。光學層190將通常彎曲在EL發光層12的有源區域14、16內發射的光射線194、196，從而從 EL發光層12的有源區域14、16中的每一個內發射的光被導向相對於平行於顯不基板4的面的不同角度。如圖8中所示，線198表示平行於顯示基板4的表面的虛平面，並且與離開 EL發光層12時彼此平行的一對光射線194、196相交。然而，當光射線194、196離開光學層190時，兩個光射線194、196相對於線198的角200、202彼此不同(在該情況下具有不同的符號)。光學層190能夠包括二維布置的結構或透鏡以將光導向相對於顯示基板4的不同方向。然而，在某些布置方案中，特別是在第二電極分為一維條帶的布置方案中，優選的是， 光學層190包括柱狀光學透鏡的陣列，每個柱狀透鏡具有長軸，其中柱狀透鏡在垂直於柱狀透鏡的長軸的軸線上放大通過電致發光顯示器中的發光元件產生的光。在圖9中示出這樣的布置方案的一個示例。圖9示出了具有沿著分割線215切開的光學層190 (如圖8中所示)和沿著分割線76切開的第二電極78a、80a、82a、84a的顯示面板210的頂視圖。如所示的，光學層190包括至少兩個柱狀透鏡212a、212b。這些柱狀透鏡212a、212b具有平行於具有如箭頭214所示的方向的第一維度取向的長軸。這些柱狀透鏡212a、212b被布置為陣列並且因此將放大通過EL發光層的有源區域產生的光。如所示的，在圖9中，顯示面板210包括布置為具有平行於由箭頭214指示的第一維度取向的長軸的一維條帶的第二電極 80a、80b、82a、82b、84a、84b、86a、86b 的一維陣列，其中第二電極 80a、80b、82a、82b、84a、 84b、86a、86b的一維條帶的長軸平行於柱狀透鏡212a、212b的長軸。在該布置方案中，有源矩陣電致發光顯示器包括光學透鏡的陣列，其中這些光學透鏡是柱狀透鏡。每個柱狀透鏡具有在第一方向上延伸的長軸，並且每個柱狀透鏡布置在一個或多個第二電極上方並且放大在對應於該一個或多個第二電極的有源區域中產生的光。此外，布置在每個柱狀透鏡下面的該一個或多個第二電極中的每一個連接到不同的電源電路。圖9中的柱狀透鏡212a、212b是柱形，其中這些透鏡具有沿著如圖9中的箭頭214 所示的長軸一致的例如圖8中的光學層190的截面的三角形狀的形狀。因此，按照定義，「柱狀透鏡」指與第二軸線相比在第一軸線中具有長的特徵並且穿過第二軸線的截面沿著第一軸線一致的光學材料的部分。按照該定義，柱狀透鏡能夠具有穿過第二軸線的具有圓形的一部分的形狀、橢圓形的一部分的形狀、三角形或其它形狀的截面。如圖9中所示，優選的布置方案將包括位於每個柱狀透鏡212a下面的多個第二電極80a、82a、84a、86a並且顯示面板210將包括柱狀透鏡的一維陣列，其中該一維陣列包括多個透鏡212a、212b。在一些布置方案中，該透鏡的陣列分別附接到顯示面板210的其它元件，或者形成在光學基板內，並且該光學基板附接到顯示面板210的顯示基板4 (參考圖 8)。在該布置方案中，柱狀透鏡被成形為使得在由第二電極、第一電極和EL發光層的交疊限定的每個有源區域中由EL發光層產生的光被投射在給定的視角內。圖10示出了本發明的顯示面板220的一部分。如所示的，顯示面板220包括顯示基板222、第一電極224、 EL發光層226和限定四個有源區域236a、236b、236c、236d的多個第二電極228a、228b、 228c、228d。光學層230然後被對齊以在第一電極224和多個有源區域236a、236b、236c 和236d上提供光學透鏡。如所不的,光學層230的功能在於將在EL發光層226的有源區域236a、236b、236c和236d內產生的光導向到四個不同的視角中。為了實現該透鏡功能， 空間238被填充有具有低於光學層230的折射率的材料。例如，在遠離光學透鏡的面232 處，來自有源區域236a、236b、236c和236d中的每一個有源區域的光被導向到四個不同的視角(包括第一視角234a、第二視角234b、第三視角234c和第四視角234d)中的一個。注意的是，視角234a、234b、234c、234d彼此不同。這些視角234a、234b、234c、234d能夠由於具有彼此不同的中心方向而不同或者它們的角距彼此不同。在本發明的大多數布置方案中，不同的視角234a、234b、234c、234d將具有不同的中心方向並且將光投射到沒有覆蓋它們的總角距的超過80 %的錐體。即，光的分布中的亮度的幅值小於任何視角內的峰值亮度的5%的點將沒有與相鄰視角上的相同點交疊超過這兩個視角中的任一個的角距(angular subtense)的80 %。在用於功率減小的布置方案中，優選的是，該交疊不大於50 %。在將用作立體顯示器的本發明的布置方案中，優選的是，該交疊不大於10%。因此，在有源區域 236a內發射的光被導向為其在角234a內導向，在有源區域236b內發射的光被導向到角 234b中，在有源區域236c內發射的光被導向到角234c中，並且在有源區域236d內發射的光被導向到角234d中。應用EL內的顯示面板220，控制器58(參見圖3)能夠將控制信號提供到電源電路54、56以控制施加到第二電極228a、228b、228c、228d的子集的電壓以激活第二電極的第一子集，從而使與第一電極224關聯的發光層226的有源區域236a、236b、236c和236d產生具有窄視角的光。即，控制器58能夠將控制信號提供到電源電路54、56以去激活有源區域的子集(例如，236a、236b和236d)，同時將控制信號提供給其它電源電路54、56以激活有源區域的子集(例如，236c)。因此，顯示面板將僅把光發射到視角234c中。該布置方案用於提供具有窄視角的光並且從而減少顯示面板220的功耗。S卩，由於只有有源區域之一響應於提供給第一電極224的驅動信號發射光，因此減少了顯示器的功耗。在該示例中，由 EL顯示器消耗的功率減少了等於激活的有源區域的數目與有源區域的總數的比值的值，例如減少了四分之一。然而，只要用戶從視角234c的範圍內觀看顯示器，則不管激活的有源區域的數目如何，用戶都將不會看到顯示器的亮度或圖像質量的可察覺的變化。因此，該特徵能夠提供具有顯著減少的功率的顯示器並且沒有用戶對於EL顯示器的感覺上的任何變化。因此，提供了具有高效率操作模式的有源矩陣電致發光顯示器，其包括顯示基板 222 (參見圖10)、布置在顯示基板222上的第一電極224的二維陣列。兩個或更多第二電極228a、228b、228c、228d也布置在顯示基板222上。更具體地，兩個或更多第二電極228a、 228b、228c、228d布置在第一電極224的二維陣列內的第一電極中的每一個上方。電致發光發光層226形成在第一電極224和有源區域236a、236b、236c和236d內的第二電極228a、 228b、228c、228d之間並且與其電接觸。發光層226響應於第一電極的二維陣列中的第一電極236a中的一個與布置在第一電極224上方的兩個或更多第二電極228a、228b、228c、 228d中的一個之間的電流從每個有源區域236a、236b、236c和236d發射光。例如，在電流在第二電極228a和第一電極224之間流動時，將從有源區域236a內的發光層226發射光。有源矩陣顯示器進一步包括驅動電路30、130的二維陣列(如圖2或圖6中所示)，每個驅動電路包括驅動電晶體32、138，該驅動電晶體電連接到第一電極的二維陣列中的第一電極224中的一個並且其中驅動電路30、130的二維陣列以--對應的方式對應於第一電極的二維陣列並且驅動電路的二維陣列內的驅動電路30、130將電流提供給第一電極的二維陣列內的每個第一電極224。還提供了兩個或更多電源電路54、56(參見圖3)，其連接到各第二電極228a、228b、228c、228d以選擇性地將電壓提供給各第二電極228a、228b、228c、 228d。提供圖10的光學層230以引導在電致發光發光層226的每個有源區域236a、236b、 236c、236d內發射的光。來自每個有源區域236a、236b、236c、236d的光被引導到不同的視角中。最終，提供控制器58(圖3中所示)以接收輸入圖像信號60和視場信號64並且響應於輸入圖像信號60將驅動信號62提供到驅動電路30、130的二維陣列(參見圖2和圖 6)並且順序地或者同時地使電源電路54、56響應於視場信號64將電壓提供到各第二電極 228a、228b、228c、228d。如上所述，在該布置方案內，優選的是，第二電極由條帶228a、228b、228c、228d的陣列形成，如通過圖9的第二電極78a、80a、82a、84a所示,條帶的長軸沿著由箭頭214所示的第一維度取向，並且其中光學層包括柱狀透鏡212a、212b的陣列，柱狀透鏡具有長軸，該柱狀透鏡的長軸也沿著由箭頭214所示的第一維度取向。在該特定布置方案內，優選的是，第一維度沿著顯示面板的水平軸線取向以僅允許調整顯示面板的垂直視角。然而，還有用的是，第一維度沿著顯示面板的垂直軸線取向以允許調整顯示器的水平視角。而且，在之前的示例中，在任意時刻僅激活有源區域中的一個。這並不是必須的並且當在高效率操作模式中操作顯示器時可以激活有源區域的任何子集。當僅激活一個有源區域時將實現最大的功率節省並且因此實現了最高的顯示器功率效率。還應注意的是，本發明的EL顯示器的一些布置方案要求每秒多次激活和去激活有源區域；然而，這並不是該特定布置方案中的要求。事實上，在通常的操作條件下，垂直視角將很可能由用戶每幾分鐘手動切換一次；因此，確定的是，本布置方案能夠與任何傳統的背板布置方案一起使用，而不管顯示器大小如何。即，由於並不要求快速的切換事件，因此使用包括非晶矽、多晶矽或單晶矽的任何半導體形成驅動電路30、130。還可能的是，使用其它用戶輸入裝置(包括頭部跟蹤器、眼睛跟蹤器或者其它能夠檢測用戶的眼睛的大致位置的裝置)來產生視場信號64，從而當用戶在顯示面板的前面移動時，顯示面板的視場能夠自動地進行調整。然而，即使在該示例中，也不要求以超過每秒幾次的速率更新視場。由於當顯示具有較小視角的圖像時有源矩陣EL顯示器將具有更高的功率效率， 因此，當在較窄的視角的情況下操作時，使用較低的電流來驅動顯示器。使用同一驅動電路來提供較低的峰值電流能夠導致灰階解析度的損失。通過多個構造克服該問題。在一個構造中，電源電路54、56將能夠在兩個電壓源之間進行切換以提供激活信號，其中電壓源之一提供更類似於由第一電極提供的峰值電壓的電壓的電壓，而另一個電壓源提供較少類似於由第一電極提供的峰值電壓的電壓。當展示具有寬視角的圖像時應用具有較少類似於由第一電極提供的峰值電壓的電壓的電壓源並且當展示具有窄視角的圖像時應用提供更類似於由第一電極提供的峰值電壓的電壓的電壓的電壓源。在圖2的數據線42上提供的數據電壓的範圍也能夠在顯示器被從寬視角切換到窄視角時進行調整以提供改進的位深度。在前面的布置方案中，激活區域的第一子集被激活並且剩餘的激活區域被去激活以提供具有窄視角的EL顯示。在另外的布置方案中，在第一時間間隔內激活有源區域的第一子集以展示具有窄視角的圖像並且在第二時間間隔內激活有源區域的第二子集以展示具有較寬視角的圖像。即，控制器將使得電源電路額外地激活第二電極的第二子集以產生具有較寬視角的光。在這些時間間隔期間，輸入圖像信號能夠包括用於形成多個圖像的信號，所述信號至少包括第一圖像數據並且在一些情況下，包括第二圖像數據。這些數據被轉換為被提供給顯示面板內的二維陣列驅動電路的驅動信號以顯示對應於第一圖像數據或第二圖像數據的圖像。在該布置方案中，在第一事件間隔內，控制器58(參見圖3)能夠將控制信號提供給電源電路54、56以控制施加到第二電極228a、228b、228c、228d(參見圖10) 的電壓以激活與第一電極224關聯的發光層226的有源區域236a、236b、236c和236d的第一子集，從而產生具有窄視角的光。即，在第一時間間隔內，控制器58能夠將控制信號提供給電源電路54、56以去激活有源區域的子集(例如，236a、236b和236d)，同時將控制信號提供給其它電源電路54、56以激活有源區域的子集(例如，236c)。在該第一時間間隔期間， 控制器58能夠將第一圖像信號提供給驅動電路同時使得電源電路54、56激活第二電極的第一子集以產生光。因此，顯示面板將把對應於第一圖像數據的光僅發射到視角234c中。 然而，在接下來的時間間隔中，控制器58(參見圖3)能夠將控制信號提供給電源電路54、 56(參見圖3)以控制施加到第二電極228a、228b、228c、228d(參見圖10)的第二子集的電壓以激活與第一電極224關聯的發光層226的有源區域236a、236b、236c和236d的第二子集以產生具有較寬視角的光。即，在第二時間間隔中，控制器58能夠將控制信號提供給電源電路54、56以激活有源區域的第二子集(例如，有源區域236a、236b、236c和236d)。在該第二時間間隔期間，控制器58能夠順序地將第二圖像數據提供給驅動電路54、56同時使得電源電路激活第二電極的第二子集以產生第二光。因此，顯示面板將在第二時間間隔期間發射對應於第二圖像數據的具有寬視角的光。當第一和第二時間間隔足夠短(例如，小於秒的五十分之一)並且兩個視點足夠快地變化(例如，均具有50Hz或更快的頻率)時， 從視角234c內觀看圖像的第一用戶將感受到是在第一和第二時間間隔期間展示的圖像的組合的圖像。如果響應於兩個分離的圖像信號足夠快地更新驅動電路30，從而使得這兩個不同圖像信號展示給第一和第二用戶，則第一用戶將在沒有顯著假象的情況下感受到兩個圖像的組合。然而，從不同視角(例如，234b)觀看顯示器的第二用戶將僅看到一個圖像並且因此接收到與第一用戶不同的信息。在該布置方案中，控制器額外地將控制信號提供給電源電路以激活兩個第二電極以額外地激活與第一電極關聯的發光層的有源區域的第二子集以產生具有更寬視角的光。本實施方式的可能的優點將在於展示諸如可僅由一些用戶看到的字幕的信息。然而，應注意的是，不需要第一和第二圖像數據不同或者除了第一光和第二光具有不同方向或視角之外不需要第一光與第二光不同。在另一布置方案中，有源矩陣EL顯示器能夠使用在第一時間間隔期間僅激活第一有源區域234b以提供具有第一視角234b的第一圖像數據並且在第二時間間隔期間僅激活第二有源區域236c以提供具有第二視角234c的第二圖像數據的同一協議將兩個單獨的圖像提供到兩個單獨的視角(例如，234b和234c)。如在前面的布置方案中一樣，基於第一和第二時間間隔中的每一個時間間隔內的輸入圖像信號60(參見圖3)的變化更新提供給第一電極224的信號以將兩個單獨的圖像提供給從兩個單獨的視角234b、234c觀看顯示器的兩個單獨的用戶。因此，有源矩陣電致發光顯示器包括控制器58 (參見圖3)，其將第一組控制信號提供給多個第一和第二電路54、56以使得與第一電極224電接觸的發光層226 的選擇的有源區域236a、236b、236c和236d以發射取向在第一方向上並且具有第一窄視角 234b的光，並且第二組控制信號提供給多個第一和第二電路54、56以使得與第一電極224電接觸的發光層226的選擇的有源區域236a、236b、236c和236d發射取向在不同的第二方向上或者具有不同的第二窄視角234c的光。在該應用內，有用的是，控制器在第一時間間隔期間順序地將第一圖像數據提供給驅動電路同時使得電源電路激活第二電極的第一子集以產生第一光並且在第二時間間隔期間順序地將第二圖像數據提供給驅動電路同時使得電源電路激活第二電極的第二子集以產生第二光。該布置方案也可以用於提供單個場景的多個視點，例如多觀看位置，例如，該布置方案可用於提供立體或3D圖像。在該布置中，有源矩陣EL顯示器將進一步包括控制器(參見圖3)，用於接收包括單個場景的多個視點的輸入圖像信號60，該輸入圖像信號至少包括對應於場景的第一視點的第一圖像數據和對應於場景的第二視點的第二圖像數據。有源矩陣EL顯示器然後被控制為展示具有不同視角的這些視點，其中不同的視角具有不同的方向或不同的角距。在該實施方式中，控制器在第一時間間隔響應於輸入圖像信號60將第一驅動信號提供給驅動電路30、130(參見圖2、6)同時同步地使電源電路54、56(參見圖3) 將電壓提供給各第二電極(228a、228b、228c、228d)以使與第一電極224電接觸的發光層 226的有源區域236a、236b、236c、236d中的一個或多個發射在第一方向上取向的並且具有第一窄視角234a、234b、234c、234d的光。控制器58 (參見圖3)接下來在第二時間間隔響應於輸入圖像信號60 (參見圖3)將第二驅動信號62 (參見圖3)提供給驅動電路30 (參見圖2)同時同步地使電源電路54、56(參見圖3)將電壓提供給各第二電極228a、228b、228c、 228d以使與第一電極224電接觸的發光層226的有源區域236a、236b、236c、236d中的一個或多個發射在第二方向上取向或具有第二窄視角234a、234b、234c、234d的光。在用於提供立體或多視點圖像的顯示器中，柱狀透鏡應在顯示面板上垂直地取向。另外，優選的是，第二電極228a、228b、228c、228d的長軸也在顯示面板上垂直地取向。 如本實施方式中所述，控制器順序地將第一圖像數據提供給驅動電路同時使電源電路激活第二電極的第一子集以產生用戶觀看的第一光，並且將第二圖像數據提供給驅動電路同時使電源電路激活第二電極的第二子集以在與第一光不同的方向上產生由用戶觀看的第二光，從而用戶看到立體圖像。然而，為了觀看立體圖像，僅要求兩個視點。在用於提供多視點立體圖像的實施方式中，能夠提供場景的更多視點，從而超過一個用戶將看到立體圖像。在更具體的布置方案中，提供了一種用於將多個圖像提供到多個視角的有源矩陣電致發光顯示器。該有源矩陣電致發光顯示器50(參見圖3)包括顯示面板220(參見圖 10)。該顯示面板220包括顯示基板222。第一電極224的二維陣列布置在顯示基板222 上方。兩個或更多電極228a、228b、228c、228d也布置在顯示基板222上方。在該布置方案中，兩個或更多第二電極228a、228b、228c、228d布置在第一電極的二維陣列內的第一電極 224中的每一個上方。電致發光發光層226形成在第一電極的陣列中的第一電極224與有源區域236a、236b、236c和236d內的第二電極228a、228b、228c、228d之間並且與其電接觸，發光層102響應於第一電極的二維陣列中的第一電極224中的一個和布置在第一電極 224c上方的兩個或更多第二電極228a、228b、228c、228d中的一個之間的電流從每個有源區域236a、236b、236c和236d發射光。在驅動電路(例如圖2中的驅動電路30)的二維陣列中，每個驅動電路包括電連接到第一電極的二維陣列中的第一電極224中的一個的驅動電晶體32並且其中驅動電路的二維陣列以一一對應的方式對應於第一電極的二維陣列， 並且驅動電路的二維陣列內的驅動電路30將電流提供給第一電極的二維陣列內的第一電極224中的每一個。在每個有源區域236a、236b、236c、236d中，電致發光發光層226形成在第一電極的二維陣列中的第一電極224中的每一個和第二電極228a、228b、228c、228d之間並且與其電接觸，發光層226響應於來自驅動電晶體32 (參見圖2)的電流從每個有源區域 236a、236b、236c、236d發射光。兩個或更多電源電路54、56 (參見圖3)連接到各第二電極 228a、228b、228c、228d以選擇性地將電壓提供給各第二電極228a、228b、228c、228d。不同的電源電路54、56(參見圖3)將通常連接到與第一電極中的任一個交疊的第二電極228a、 228b、228c、228d中的每一個。顯示面板230將額外地包括光學層230，用於將在電致發光發光層226的每個有源區域236a、236b、236c、236d內發射的光引導為具有不同的方向和視角234a、234b、234c、234d的範圍。有源矩陣電致發光顯示器50 (參見圖3)將進一步包括控制器58(參見圖3)，用於接收包括多個圖像的輸入圖像信號60 ;響應於輸入圖像信號60將第一驅動信號62提供給驅動電路30 (參見圖2)的二維陣列並且使電源電路54、56將電壓提供給第二電極228a、228b、228c、228d中的第一個(例如228a)以使包括與第一電極的陣列內的第一電極224中的一個關聯的有源區域228a、228b、228c、228d中的一個和與第一電極的陣列內的第一電極224中的第二個關聯的有源區域的第一組有源區域內的發光層226 發射具有第一方向和對向角(subtended angle) 234a、234b、234c、234d的光，並且響應於輸入圖像信號60 (參見圖3)將第二驅動信號62 (參見圖3)提供給驅動電路30 (參見圖2) 的二維陣列並且使電源電路54、56(參見圖3)將電壓提供給第二電極中的第二個(例如， 236b)以使包括與第一電極的陣列內的第一電極224中的一個關聯的有源區域228a、228b、 228c、228d和與第一電極的陣列內的第一電極224中的第二個關聯的不同的第二組有源區域內的發光層226發射具有第二方向或者對向角234a、234b、234c、234d的光。控制器將響應於輸入圖像信號內的每個視點將不同的驅動信號62(參見圖3)提供給驅動電路30(參見圖2)的二維陣列同時使電源電路54、56(參見圖3)將電壓提供給下一組第二電極，從而在不同方向上展示每個視點。為了展示高質量的圖像，控制器將不同的驅動信號提供給二維陣列內的驅動電路 30中的每一個，從而以至少50Hz的頻率提供用於驅動電路30中的每一個的驅動信號。優選地，控制器將以至少60Hz的頻率提供這些不同的驅動信號並且更優選地以至少80Hz的頻率提供這些不同的驅動信號。在優選實施方式中，第一和第二方向是不同的並且有源矩陣EL顯示器是立體顯示器。在另外的布置方案中，第一對向角是寬視角並且第二對向角是相對窄的視角以允許顯示器將公共圖像提供到寬視角並且將選擇的圖像提供到窄視角。在顯示器顯示多視點3D圖像的實施方式中，優選的是，減少順序示出的圖像之間的串擾。存儲器內的小晶片、具有非常快的操作的小晶片或者具有模擬存儲器(例如圖6) 的像素電路的應用將在第一組電極上從一組信號改變到另一組信號時是非常有利的，並且是非常快的(參見圖5中的步驟118)。在本發明的實施方式內，圖I中的多個第二電極8、10通常形成在本發明的有源矩陣EL顯示器的EL發光層的頂部上。在有源矩陣EL顯示器領域中，將這些多個電極8、10 形成在有源矩陣顯示器的頂部上並不是已知的。然而，使用多個方法來形成這些分段。在一種布置方案中，第二電極都被沉積為單片材料並且然後使用雷射切割或者物理劃片來分段。在另外的布置方案中，在第一電極的頂部上形成柱狀物，其具有大的高寬比(即，大於 I的比率)，並且第二電極的材料沉積在這些柱狀物上從而這些柱狀體使連續膜斷裂以形成分離的第二電極8、10。在另外的布置方案中，沉積連續膜並且使用諸如DeFranco等人在 Organic Electronics 7(2006)第 21-28 頁中的 「Photolithoghraphic patterning of Organic Electronic Materials」中描述的技術的光刻圖案化技術來進行圖案化。在另外的布置方案中，使用噴嘴、噴墨或其它印刷技術來分離地印刷分離的第二電極8、10。在本發明的實施方式內，第一電極和第二電極是陽極或陰極。第一電極或第二電極形成為最靠近顯示基板。然而，為了允許驅動電路容易地附接到第一電極，第一電極將通常形成在顯示基板上。穿過顯示基板或者遠離顯示基板發射光。然而，在採用光學層的布置方案中，優選的是，遠離顯示基板發射光，顯示基板本身形成光學層或者在頂視圖(例如圖 4)中顯示基板具有小於第一電極的高度和寬度的厚度，這是因為這些條件將允許光學層將光聚焦在想要的視角內。光學層190由能夠將光從各第二電極引導到各個視角中的任何材料形成。在一個布置方案中，光學層是形成在單個玻璃或聚合物材料的基板中的固定雙凸透鏡。這樣的實施方式的成本是非常低的，然而，光學層始終是操作的並且因此，該層妨礙了具有非常寬的視角的非常高的解析度的二維圖像(即，具有等於第一電極的數目乘以每第一電極的第二電極的數目的解析度的圖像)的顯示。在另外的實施方式中，光學層190能夠包括具有可變光學功率的光學兀件，包括如 Woodgate 和 Harrold 在 Society for Information Display Journal 的標題為「Efficiency analysis of multi-view spatially multiplexed autostereoscopic 2-D/3D displays」 的論文(SID 的 J，15/11 2007 第 873-881 頁)中描述的主動式透鏡或者極性激活的微透鏡。在Huang等人的標題為「High resolution autostereoscopic 3D display with scanning multi-electrode driving liquid crystal (Med-LC) Lens」的文章(SID 09，第336-339頁)中也描述了類似的主動式透鏡。當希望光學層提供多視點或功率節省時以固定功率和形狀激活這些主動式透鏡並且當不要求多視點或功率節省時這些主動式透鏡被去激活以提供具有寬視角的非常高的解析度的二維顯示。本發明能夠在採用可塗覆的電致發光材料的任何有源矩陣EL顯示器中實施。在優選實施方式中，本發明包括如Tang等人的美國專利No. 4769292和VanSlyke等人的美國專利No. 5061569中公開的由小分子或者聚合OLED構成的電致發光層。本發明也能夠在採用可塗覆的無機層的裝置中實施，所述可塗覆的無機層包括形成在多晶半導體矩陣中的量子點，如Kahen的美國專利申請公開No. 2007/0057263中所教導的，並且本發明還可以在採用有機或無機的半導體矩陣和電荷控制層的裝置中實施。本領域技術人員將理解的是，本發明的EL發光層將通常包括用於電荷注入、傳輸和重複合的多個層。此外，EL發光層能夠包括串聯操作的兩個或更多裝置，其中每個裝置具有其中空穴和電子複合以發射光的摻雜發光層。本發明要求發光層形成為與第一電極和多個第二電極電接觸。此外，僅在第一電極和第二電極之間存在電勢從而促使電流流過發光層的情況下才產生發光。因此，通過調製施加到陰極或陽極的電壓允許當快速進行更新時的非常高的解析度的發光的局部控制。已經特別參考本發明的某些優選實施方式詳細描述了本發明，但是將理解的是， 能夠在本發明的精神和範圍內進行各種修改和變化。附圖標記列表
20
2顯示面板
4顯不基板
6第一電極
8第二電極
10第二電極
12發光層
14有源區域
16有源區域
18有源矩陣層
20像素限定層
30驅動電路
32驅動電晶體
34電源線
36節點
38選擇線
40數據電晶體
42數據線
44電容器
50有源矩陣EL顯示器
52顯示面板
54電源電路
56電源電路
58控制器
60輸入圖像信號
62驅動信號
64視場信號
70顯示面板
72顯不基板
74a第一電極
74b第一電極
74c第一電極
76切開部
78a第二電極
78b第二電極
80a第二電極
80b第二電極
82a第二電極
82b第二電極
84a第二電極0114]84b第二電極0115]86電源總線0116]88電源總線0117]90電源總線0118]92電源總線0119]94通孔0120]96電源引線0121]98第二電極的組0122]100第二電極的組0123]102發光層0124]104a有源區域0125]104b有源區域0126]104c有源區域0127]104d有源區域0128]110接收輸入圖像信號步驟0129]112去激活第二電極步驟0130]114選擇以進行去激活步驟0131]116選擇輸入圖像信號步驟0132]118更新驅動信號步驟0133]120激活有源區域步驟0134]122去激活第二電極步驟0135]124選擇第二電極步驟0136]130有源矩陣驅動電路0137]132a電流控制電路0138]132b電流控制電路0139]134電源線0140]136節點0141]138驅動電晶體0142]140驅動線0143]140a與入電晶體0144]140b與入電晶體0145]142a存儲電容器0146]142b存儲電容器0147]144a讀取電晶體0148]144b讀取電晶體0149]146a寫入線0150]146b寫入線0151]148數據線0152]152a讀取線
152b讀取線
160顯示面板
162小晶片
164顯不基板
166電源總線
168電引線
170第一電極
172第一電極
174信號線
176小晶片
178電源總線
180第二電極
182通孔
184發光層
186絕緣層
190光學層
192光學匹配層
194光射線
196光射線
198線
200角
202角
210顯示面板
212a柱狀透鏡
212b柱狀透鏡
214箭頭
215分割線
220顯示面板
222顯不基板
224第一電極
226EL發光層
228a第二電極
228b第二電極
228c第二電極
228d第二電極
230光學層
232面
234a第一視角
234b第二視角
234c第三視角
234d第四視角
236a具有第一視角的有源區域
236b具有第二視角的有源區域
236c具有第三視角的有源區域
236d具有第四視角的有源區域
238空間
2權利要求
1.一種有源矩陣電致發光顯示器，所述有源矩陣電致發光顯示器包括(a)顯不基板；(b)第一電極,所述第一電極布置在所述顯不基板上方；(C)兩個第二電極，所述兩個第二電極布置在所述第一電極上方；(d)電致發光發光層，所述電致發光發光層形成在所述第一電極和所述第二電極之間並且與所述第一電極和所述第二電極電接觸，從而在所述第一電極和每個第二電極交疊的地方限定第一有源區域和第二有源區域，所述發光層響應於所述第一電極和每個第二電極之間的電流從每個有源區域發射光；(e)驅動電路，所述驅動電路包括驅動電晶體，所述驅動電晶體電連接到所述第一電極以控制通過所述電致發光層的電流的流動；(f)兩個電源電路，所述兩個電源電路分別連接到對應的第二電極以選擇性地分別將電壓提供給所述對應的第二電極；以及(g)控制器，所述控制器用於順序地或者同時地使所述電源電路分別將電壓提供給所述對應的第二電極。
2.如權利要求I所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，每個第二電極在第一方向上延伸，並且所述有源矩陣電致發光顯示器進一步包括布置在所述顯示基板上方的第一電極的二維陣列和第二電極的一維陣列，其中所述第二電極中的每一個與多個第一電極交疊。
3.如權利要求2所述的有源矩陣電致發光顯示器，所述有源矩陣電致發光顯示器進一步包括多個相同的第二電極組，其中每個組與沿著所述第一方向布置的多個對應的第一電極交疊，並且其中每個第二電極組內的每個第二電極電連接到每個第二電極組內的對應的第二電極並且連接到不同的電源電路。
4.如權利要求I所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器使所述電源電路同時地將不同的電壓分別提供給所述對應的第二電極。
5.如權利要求I所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器使所述電源電路同時地將第一電壓提供給所述第二電極中的一個第二電極並且斷開其它第二電極。
6.如權利要求I所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器額外地接收輸入圖像信號，並且與使所述電源電路分別將電壓提供給所述對應的第二電極同步地將第一驅動信號提供給所述驅動電路。
7.如權利要求6所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述驅動電路在第一顯示更新循環期間接收並存儲所述第一驅動信號，並且在第二顯示更新循環期間將所述信號提供給所述第一電極。
8.如權利要求6所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器在第一時間間隔期間順序地將所述輸入圖像信號的第一子集提供給所述驅動電路並且使所述電源電路激活第二電極的第一子集以產生第一光，並且在第二時間間隔期間將所述輸入圖像信號的第二子集提供給所述驅動電路並且使所述電源電路激活第二電極的第二子集以產生第二光， 從而用戶看到高解析度的顯示。
9.如權利要求I所述的有源矩陣電致發光顯示器，所述有源矩陣電致發光顯示器進一步包括附接到所述顯示基板的小晶片，所述小晶片具有獨立的小晶片基板，其中所述驅動電路形成在所述小晶片中。
10.如權利要求2所述的有源矩陣電致發光顯示器，所述有源矩陣電致發光顯示器進一步包括光學層，所述光學層包括光學透鏡的陣列。
11.如權利要求10所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述光學透鏡是柱狀透鏡， 每個柱狀透鏡具有在所述第一方向上延伸的長軸，並且其中每個柱狀透鏡布置在一個或多個第二電極上方並且放大在對應於所述一個或多個第二電極的有源區域中產生的光，並且其中所述一個或多個第二電極中的每一個連接到不同的電源電路。
12.如權利要求11所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器使所述電源電路激活所述第二電極的第一子集以產生具有窄視角的光。
13.如權利要求12所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器使所述電源電路額外地激活所述第二電極的第二子集以產生具有較寬視角的光。
14.如權利要求11所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器將第一圖像數據提供給所述驅動電路同時使所述電源電路激活第二電極的第一子集以產生第一光。
15.如權利要求14所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器順序地將第二圖像數據提供給所述驅動電路同時使所述電源電路激活第二電極的第二子集以產生第二光。
16.如權利要求15所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中所述第一圖像數據和所述第二圖像數據均是以至少50Hz的頻率提供的。
17.如權利要求11所述的有源矩陣電致發光顯示器，其中，所述控制器順序地將第一圖像數據提供給所述驅動電路同時使所述電源電路激活第二電極的第一子集以產生由用戶觀看的第一光，並且將第二圖像數據提供給所述驅動電路同時使所述電源電路激活第二電極的第二子集以在不同於第一光的方向上產生由用戶觀看的第二光，從而用戶看到立體圖像。
全文摘要
一種有源矩陣電致發光顯示器，其包括顯示基板(4)；布置在顯示基板上方的第一電極(6)；布置在第一電極上方的兩個第二電極(14、16)；電致發光發光層，其形成在第一電極和第二電極之間並且與其電接觸，從而在第一電極和每個第二電極交疊的地方限定第一和第二有源區域，發光層響應於第一電極和每個第二電極之間的電流從每個有源區域發射光；驅動電路，其包括電連接到第一電極以控制通過電致發光發光層的電流的流動的驅動電晶體；兩個電源電路，其分別連接到對應的第二電極以選擇性地分別將電壓提供給對應的第二電極；以及控制器，用於順序地或者同時地使電源電路分別將電壓提供給對應的第二電極。
文檔編號G09G3/32GK102598346SQ201080048820
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月22日 優先權日2009年10月29日
發明者M·E·米勒, 約翰·W·哈默 申請人:全球Oled科技有限責任公司