用于有機el無源矩陣設備的驅動設備的制作方法

專利名稱：用于有機el無源矩陣設備的驅動設備的制作方法
技術領域：
本申請涉及用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備的，尤其涉及具有兩個行 驅動器的用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備。
背景技術：
期望將有機EL設備應用于下一代顯示器。無源矩陣系統是使有機EL設備發 光的驅動系統中的一種。該系統包括按行和列的電極線矩陣，并驅動排列在這些 線的交叉點上的有機EL元件(對應于像素)。


圖1示出一般用于驅動無源矩陣系統(在下文中稱為有機EL無源矩陣設備)中 的有機EL設備的驅動設備。驅動設備100設置有列驅動器101和行驅動器102。 有機EL無源矩陣設備110由排列成m列和n行的有機EL元件組成。有機EL元 件的陽極連接到列驅動器IOI的輸出；每一行中的有機EL元件的陰極連接到行驅 動器102的相應輸入。當行驅動器102的陰極線1單獨轉換為低電位電平時，電流 IP Im沿列方向與外部照明信號(圖1中未示出)成比例地流動，以使有機EL 元件發光。隨后，順序地使行驅動器102的陰極線2至m變為低電位電平，以使 有機無源矩陣設備110的一行中的每組有機EL元件發光。該過程被稱為順序掃描。 驅動設備100重復該過程以在有機EL無源矩陣設備IIO上顯示預定圖案和圖像。
由方程式(l)表示用于驅動驅動設備100的電源的最低必要電壓Vs。
Vs = Vi + V2 + V3 + Vcm + V4 (1)
其中Vd(i= 1, 2, m)是有機EL元件i的陰極端子和連接到陰極端子的行驅 動器102的輸入端子之間的電壓降，而V^是從排列在第m列的有機EL元件的陰 極端子的電壓降。功耗P是電壓Vs和電流I的乘積，電流I是驅動電流Ip ...，和Im的和。
電壓降Vei是由第i列有機EL元件的陰極端子和連接到陰極端子的行驅動器
102的輸入端子之間的導線(陰極線)中的電阻生成的。如圖2所示，通過沿列方向(像 素方向X從i^至m的方向)移動，電壓降Vci增加。為了簡化起見，該圖示出線性 增加，盡管實際上不是嚴格線性的。設r是相鄰像素之間的導線電阻，I是各個像 素中的恒定電流，V③可由以下方程式(2)表示。 Vcm = Ir + 2Ir + 3Ir+…+mlr (2)
當施加電源電壓Vs時，由于沿列方向(像素方向)的電壓差而生成無功功率。 無功功率等于圖2所示的無功電壓Vs和電流的乘積。無功功率變得太大，使得隨 著顯示面積的擴大不能忽略它。
例如在2.8英寸QVGA(240 RGB像素x 320行)中，假設各個行的陰極線的總 長度是45mm且鋁材料的厚度是100nm，則電阻約是IOOQ。當將150^iA的電流饋 送到每個像素時，電壓降V咖是5.7V，相應的功率等于5.7 V x 150 x 240 x 3 (RGB)，其中的一半是無功功率。因此，在通常所采用的驅動電流由單行驅動器吸 收的驅動設備中存在過大的無功功率的問題。
除功率問題外，導線電阻沿像素方向的變化導致亮度不均勻的問題。導線電 阻的變化導致像素的建立(building-up)特性變化和發射時間的變化，致使亮度不均 勻。
專利文獻1公開了一種解決功耗和不均勻亮度的技術，它是通過將類似于行 驅動器的陰極掃描電路連接到陰極線的兩端子而解決問題的。專利文獻2也公開了 一種類似的技術，其中提供了掃描線的第一和第二轉換機構，該機構類似于行驅動 器，且使所選的掃描線(類似于陰極線)接地以減小由于導線電阻引起的顯示不均勻 性。
圖3示出類似于專利文獻1和2中公開的驅動設備。驅動設備300配備有列 驅動器301和排列在陰極線的兩側的兩個行驅動器302和303。
圖4示出配備有兩個行驅動器的驅動設備中的導線電阻引起的電壓降。在陰 極電阻中流動的電流被吸收到兩個行驅動器，從而沿列方向(像素方向)減小導線電 阻的變化，特別是減小陰極線端部的電壓降。
例如在2.8英寸QVGA(240 RGB像素x 320行)中，假設半側陰極線的總長度 約是22.5mm且鋁材料的厚度是100nm，則電阻約是50Q。當將150pA的電流饋 送到每個像素時，電壓降V咖是1.4V，相應的功率等于1.4 V x 150 x 240 x 3(RGB)。與上述例子相比，無功功率減小到1/4。因為行驅動器中的電壓V4減半， 所以電源電壓可進一步降低。因此，無功功率和功率由于陰極電阻而得到改進。隨 著沿列方向(像素方向)電壓變化的減小，建立特性的變化也減小，以降低亮度不均 勻性。
除導線電阻引起的問題外，顯示面積的擴大出現了功耗增加的問題。擴大的 顯示面積縮短了沿各行饋送電流所允許的時間。例如，當由一組列驅動器和一個行 驅動器驅動2.8英寸QVGA(240 RGB像素x 320行)的大尺寸EL無源矩陣設備時， 掃描周期是1/320。這要求電流增加以保證期望的亮度，導致有機EL元件的功耗 增加。
專利文獻3公開采用雙掃描系統的驅動設備，其中在顯示面積增加的一個芯 片上，兩個LSI各自結合了一個列驅動器和一個行驅動器。通過利用兩個LSI，向 各個行饋送電流所允許的時間與一個LSI的情況相比可加倍，將電流抑制在一個低 水平。
日本未審査專利申請特開第H09-281928號 [專利文獻2]
日本未審査專利申請特開第2006-235162號 [專利文獻3]
日本未審査專利申請特開第2006-047511號 上述的常規的技術可在某種程度上緩解功耗增加以及由于有機EL無源矩陣 設備的擴大引起的不均勻亮度生成的問題。然而，大面積顯示器的應用要求進一步 改進，以解決這些問題。此外，期望以低成本實現這種改進。

發明內容
鑒于以上的問題實現了本發明，且本發明的目的是提供用于有機EL無源矩陣 設備的驅動設備，它以低成本實現了功耗降低并抑制有機EL無源矩陣設備中的亮 度不均勻性。
為了實現上述目的，本發明如權利要求1所述提供了一種用于有機EL無 源矩陣設備的驅動設備，該有機EL無源矩陣設備具有排列成矩陣形式的多個 陽極線和多個陰極線以及排列在所述線的交叉點上的有機EL元件，所述驅動 設備包括 一個列驅動器，該列驅動器連接到多個陽極線的一端；以及第一和第二行驅動器，該行驅動器中的一個連接到多個陰極線的一端，而該行驅動器中的另 一個連接到多個陰極線的另一端。該列驅動器通過從多個陽極線中選出的陽極線饋 送電流。第一和第二行驅動器通過從多個陰極線選出的陰極線吸收由列驅動器饋送
的電流。列驅動器、第一行驅動器以及第二行驅動器集成在單個ic中。
本發明如權利要求2所述提供權利要求1所述的用于有機EL無源矩陣設 備的驅動設備，其中將列驅動器設置在IC的外圍側附近；以及將第一行驅動 器設置在與設置列驅動器的外圍側相鄰的一外圍側的附近，而將第二行驅動器 設置在與設置列驅動器的外圍側相鄰的另一外圍側的附近。
本發明如權利要求3所述提供權利要求1所述的用于有機EL無源矩陣設 備的驅動設備，其中，將列驅動器設置在IC的外圍側附近；以及將第一行驅 動器轉動一個角度并設置在列驅動器的附近和與設置列驅動器的外圍側相鄰 的一外圍側的附近，而將第二行驅動器轉動一個角度并設置在列驅動器的附近 和與設置列驅動器的外圍側相鄰的另一外圍側的附近。
本發明如權利要求4所述提供一種用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備， 該驅動設備包括兩個局部驅動設備，各所述局部驅動設備分別是由權利要求1、 2或3定義的用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備中的任一個，并被設置在有 機EL無源矩陣設備的陽極線的各個末端區；并且兩個局部驅動設備通過導線 連接并互相同步地工作，并共同承擔對所述有機EL無源矩陣設備上的驅動功 能。
本發明如權利要求5所述提供如權利要求1至4中的任一項所述的用于有 機EL無源矩陣設備的驅動設備，其中有機EL無源矩陣設備含有至少240 RGB 像素X至少320行個像素。
本發明提供了一種用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備，它通過在陰極線的 兩端提供兩個行驅動器、借助于將列驅動器和兩個行驅動器封裝在單個IC中以低 成本實現了功耗降低并抑制亮度不均勻性。
將參考附圖詳細描述根據本發明的某些優選實施例。
附圖簡述
圖1示出用于有機EL無源矩陣設備的現有技術驅動設備；
圖2示出在圖1的驅動設備中電壓降和列方向之間的關系；
圖3示出用于有機EL無源矩陣設備的另一個現有技術驅動設備；圖4示出在圖3的驅動設備中電壓降和列方向之間的關系； 圖5示出根據本發明的第一實施例用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備; 圖6示出第一實施例中的修改；
圖7示出根據本發明的第二實施例用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備。100:驅動設備
101:列驅動器
102:行驅動器
110,310:有機EL無源矩陣設備
300:驅動設備
301:列驅動器
302， 303:行驅動器
500, 600,710， 720: 驅動設備
501,711，721:列驅動器
502, 503，602, 603,712, 713, 722,723: 行驅動器
504, 714,724:存儲器
505,715,725:電源/控制信號輸入
510, 740:有機EL無源矩陣設備
700:用于兩個分離驅動的驅動設備
730:電纜
具體實施方式
(示例1)
圖5示出根據本發明的第一實施例的用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備。 驅動設備500驅動具有m列和n行的有機EL無源矩陣設備510。驅動設備500包 括列驅動器501、第一行驅動器502、第二行驅動器503、存儲器504以及電源/控 制信號輸入505。有機EL無源矩陣設備510的每個有機EL元件的陽極連接到列 驅動器501的輸出，各行的陰極連接到行驅動器502和503的輸入。
電源/控制信號輸入505從外部接收功率和控制信號，并將功率和控制信號饋 送到列驅動器501、第一行驅動器502、第二行驅動器503以及存儲器504。例如，功率和信號是用于列驅動器501的電源電壓Vs和用于存儲器504的寫入顯示數據。 本實施例的驅動設備的特征在于列驅動器501和行驅動器502和503以如圖5 所示的安排封裝在單個IC中。列驅動器501被設置在IC的一外圍側附近。第一行 驅動器502被設置在與設置列驅動器501的外圍側相鄰的外圍側附近，而第二行驅 動器503被設置在與設置列驅動器501的外圍側相鄰的另一外圍側附近。盡管行驅 動器的數量從1增加到2是成本增加因素，但由于三個驅動器部分，可通過將三個 部分封裝在單個單元中來實現低成本。
圖6示出此實施例中的驅動設備的修改。除行驅動器外，驅動設備600包括 與驅動設備500相同的組件。將第一和第二行驅動器602和603轉動一個角度。 將每一個驅動器設置在列驅動器501的附近，并在與設置列驅動器501的外圍 側相鄰的一外圍側的附近。在使用于封裝驅動設備的IC的大小限制在與設置 列驅動器501的外圍側相鄰的外圍側的方向中的情況下，該驅動設備600的構 造是有益的。
如上所述，第一實施例(包括修改)的驅動設備通過在陰極線的兩端提供兩個行 驅動器、借助于將列驅動器和兩個行驅動器封裝在單個IC中以低成本實現了功耗 降低并抑制亮度不均勻性。
(示例2)
圖7示出根據本發明的第二實施例的有機EL無源矩陣設備的驅動設備。驅 動設備700包括第一部分驅動設備710，即示例1的設備；第二部分驅動設備720， 即示例1的另一個設備；以及連接第一部分驅動設備710和第二部分驅動設備720 的電纜730。第一和第二部分驅動設備710和720被設置在有機EL無源矩陣設備 740的陽極線的兩端，并通過電纜730互相同步地在兩個部分中分別驅動有機EL 無源矩陣設備740。
在大尺寸有機EL無源矩陣設備，諸如2.8英寸QVGA(240 RGB像素x 320 行)，的情形中，掃描周期變為1/320，且在常規的設備中需要增加電流。然而，如 在本發明中，在兩個部分中的分別驅動使掃描時間從1/320延長到1/160。結果， 與常規的設備相比，用于有機EL元件的驅動的電流可減半，以將功耗降低到一半 或更少，仍保證了所需的亮度。此外，還減小了由于陽極電阻引起的電壓降以及功 耗。
同時，陽極電阻是由于諸如IZO之類的透明電極材料引起的。在2.8英寸設 備的情況下，假設陽極線的長度為60mm而IZO的厚度是440nm，電阻約是12 kQ。饋入150pA電流，由于陽極電阻引起的電壓降高達1.8V(12kQx0.15mA)。當分 成兩個部分時，該值可減半。
為了在一個畫面中形成兩個分離的區域，通過電纜730連接兩個IC，且上部 和下部沿行方向(掃描方向)是同步的，在每一部分中使用列(像素)數據，以使有機 EL無源矩陣設備顯示。
如上所述，在該第二實施例的驅動設備中，在有機EL無源矩陣設備的陽極線 的兩端分別設置每個具有兩個行驅動器的第一和第二部分驅動設備，并分別驅動有 機EL無源矩陣設備。結果，實現了功耗的進一步降低。
權利要求
1. 一種用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備，所述有機EL無源矩陣設 備具有排列成矩陣形式的多個陽極線和多個陰極線以及排列在所述線的交叉點上的有機EL元件，所述驅動設備包括一個列驅動器，所述列驅動器通過從所述多個陽極線中的選出的陽極線饋入 電流并連接到所述多個陽極線的一末端區；以及第一和第二行驅動器，所述行驅動器吸收由所述列驅動器通過從所述多個陰極線中的選出的陰極線饋入的電流，所述行驅動器中的一個連接到所述多個陰極線 的一末端區而所述行驅動器中的另一個連接到所述多個陰極線的另一末端區；所述列驅動器、所述第一行驅動器以及所述第二行驅動器集成在單個IC中。
2. 如權利要求1所述的用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備，其特征在于，將所述列驅動器設置在所述IC的外圍側附近；以及將所述第一行驅動器設置在與設置所述列驅動器的外圍側相鄰的一外圍 側的附近，而將所述第二行驅動器設置在與設置所述列驅動器的外圍側相鄰的 另一外圍側的附近。
3. 如權利要求1所述的用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備，其特征在于，將所述列驅動器設置在所述IC的外圍側附近；以及將所述第一行驅動器轉動一個角度并設置在所述列驅動器的附近和與設 置所述列驅動器的外圍側相鄰的一外圍側的附近，而將所述第二行驅動器轉動 一個角度并設置在所述列驅動器的附近和與設置所述列驅動器的外圍側相鄰 的另一外圍側的附近。
4. 一種用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備，所述驅動設備包括兩個局 部驅動設備，各所述局部驅動設備分別是由權利要求1、 2或3定義的用于有 機EL無源矩陣設備的驅動設備中的任一個，并被設置在所述有機EL無源矩陣 設備的陽極線的各個末端區；并且兩個局部驅動設備通過導線連接并互相同步 地工作，并共同承擔對所述有機EL無源矩陣設備上的驅動功能。
5. 如權利要求1至4中的任一項所述的用于有機EL無源矩陣設備的驅動 設備，其特征在于，有機EL無源矩陣設備含有至少240 RGB像素X至少320行個像素。
全文摘要
本發明的目的是提供用于有機EL無源矩陣設備的驅動設備，它以低成本實現了功耗降低并抑制亮度不均勻性。驅動設備(500)包括列驅動器(501)、第一行驅動器(502)、第二行驅動器(503)、存儲器(504)以及電源/控制信號輸入(505)。有機EL無源矩陣設備(510)的每一個有機EL元件的陽極連接到列驅動器(501)的輸出，一行的各陰極一起連接到行驅動器(502)或(503)的輸入。在驅動器(500)中，在IC的一外圍側附近設置列驅動器(501)，而在與設置列驅動器的外圍側相鄰的兩個外圍側中的一個附近設置各個行驅動器(502)和(503)。將這三個驅動器封裝在單個IC芯片中。
文檔編號G09G3/32GK101312006SQ200810081738
公開日2008年11月26日 申請日期2008年3月6日 優先權日2007年5月22日
發明者辻伸彥 申請人:富士電機控股株式會社