自发光器件面板、图像显示设备和被动驱动方法

专利名称：自发光器件面板、图像显示设备和被动驱动方法
技术领域：
本发明涉及自发光器件面板，其中多个像素三元组(pixel trio)以矩阵形式布置 在行方向和列方向上，每个像素三元组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件。本 发明还涉及包括驱动自发光器件面板的数据驱动器和扫描驱动器的图像显示设备。本发明 还涉及能够减小在列方向上延伸的驱动线的行布线间距(wiring pitch)的自发光器件的 被动驱动方法。
背景技术：
三原色(RGB)的LED发光器件(自发光器件)以矩阵形式布置的图像显示设备是 已知的。RGB的各颜色的子像素构成了一个像素。或者，RGB的三个像素形成了一个像素三 元组。下文中，在本发明的说明书中应用了后一术语。在图像显示设备中，存在一种通过在各像素中设置开关来进行主动驱动(也称为 矩阵驱动)的系统和一种通过仅包括LED和用于向每个像素中的LED提供电流的布线来进 行被动矩阵驱动的系统。被动矩阵驱动是一种被动驱动系统，因为它是无需每个像素的开 关而进行驱动的系统。当像素阵列的垂直方向被设为列方向并且其水平方向被设为行方向时，列方向 上的布线被称为列线(column line)，而行方向上的布线被称为行扫描线(row-scanning line)。在被动矩阵驱动系统，一个发光器件连接到列线和行扫描线之间的每个交点。图像显示设备通常包括在显示面板内或者外部附接的数据驱动器和扫描驱动器。数据驱动器执行与显示屏幕的水平方向上的像素数相对应的相应N条列线的电 流驱动或电压驱动，以便获得与数据值相对应的亮度。扫描驱动器按行序顺序扫描与垂直方向上的像素数相对应的相应M条行扫描线， 从而选择性地形成通过数据驱动器流经自发光器件的电流的路径。在被动驱动系统的图像显示设备中，自发光器件直接连接在任意的列线和行扫描 线之间。数据驱动器例如一次向行方向上以均等间隔布置的N条列线的全部施加能够允许 与像素色调相对应的电流的电压值。此时，扫描驱动器允许一条任意的行扫描线处于通过 该线施加电流的状态(主动状态)中，并在列方向上顺序重复状态线从而执行扫描。此时，由于LED在被动驱动中被按行序驱动，因此一行(下文中简称为像素行)中 的LED仅在一个时间段内发射光，该时间段是通过将一个画面的扫描时段(V时段)除以 列(垂直)方向上最大的像素数而获得的。例如，在具有与FHD(全高清晰度)相对应的 1920X1080像素的图像驱动设备中，一个像素行在V时段的1/1080的时段中发射光。因此，为了获得必要的亮度，可以考虑一种在点亮LED时瞬时增大峰值亮度等的 方法。然而，要施加到LED的电流受各种原因的限制，因此，难以获得(尤其在大屏幕中) 必要的显示亮度(显示屏幕中每单位面积的明度)。 另一方面，可以通过向主动驱动系统中的每个LED添加驱动电路从而允许发光时 间段变长来增大亮度，因此，大屏幕图像显示设备一般应用主动驱动系统。
然而，在主动驱动系统中，用于控制发光时段的电路是复杂的，这增大了成本。因此，作为一种用于增大亮度同时能利用低成本的被动驱动系统的优点的方法， 提出了一种通过行序扫描(line-sequential scanning)同时点亮多个像素行的方法(参 考 JP-A-2003-280586 (专利文献 1)和 JP-A-2009-037165 (专利文献 2))。在专利文献1中，公开了将显示屏幕划分为多个屏幕并同时驱动它们的反嘎发。 根据该方法的应用，通过在某一时间段内将多个像素行当作整个显示屏幕进行驱动，显示 亮度得到了提高。另一方面，在专利文献2中，在列方向上相邻的多个像素行被同时驱动，并且这多 个像素行的驱动被无缝地扫描从而使得这些像素行部分重叠。这两种方法对于提高低显示亮度(这是被动驱动的一个缺点)都是有效的。

发明内容
然而，在专利文献2的上述方法中，随着屏幕大小的增大，布线间距变得更近(尤 其在行方向上)。即，为了向同时驱动的列方向上的多个像素行的不同发光器件输入不同的 数据，有必要预先根据同时驱动的多行的数目将列线按颜色分开。因此，随着在列方向上同 时驱动的像素行的数目增大以提高亮度，用于在行方向上布置增加的列布线的空间将会减 少。这与以下事实相关联当屏幕大小增大、同时显示图像的清晰度由标准确定时，每 单位面积的明度(显示亮度)突然降低。当显示相同清晰度的图像的显示设备的屏幕大小(对角的英寸大小)增大并且显 示亮度降低时，屏幕变暗，因此，作为结果要亮化屏幕的要求增大。此时，从与清晰度相对应 的数目的发光器件输出的发光亮度是相同的，并且仅有图像显示面积被两维地放大，因此， 屏幕变暗的可能性高于屏幕大小(对角的英寸大小)一维地增大时的可能性。即，在未采 取措施的情况下，仅当英寸大小少量增大时，屏幕才会明显变暗。当应用专利文献2的技术来增大显示亮度时，水平方向(行方向)上的大小仅以 一维方式相对于放大的屏幕大小按比例增大。因此，在应用专利文献2的技术的情况下，当 同时驱动的列方向上的像素行的数目增大到显示亮度被期望增大的程度时，难以在仅一维 放大的水平方向上的空间中容纳按相同比例(密度)增大的列线。随着屏幕大小的变得， 这将会更加困难。在应用专利文献1时屏幕被划分为上下两部分的情况下，存在基本相同的困难。在专利文献1中，发光器件的数目在RGB中按相同比例增大以增大显示屏幕的亮 度(显示亮度)，在该方法中并未考虑可视灵敏度。即，在可视灵敏度特性中RGB的颜色分 量的比例是不同的，并且当RGB被增大到亮度加倍时，颜色分量在可视灵敏度中具有较大 比例的整体比率极大地降低。因而，希望提供一种当像素阵列的大小变大并且要布置在行方向上的布线数目增 大时能够减小布线间距的被动驱动型自发光器件面板。还希望提供一种包括像素阵列和能 够以与自发光器件面板相同的方式减小布线间距的驱动器的图像显示设备。还希望提供一 种能够减小布线间距的自发光器件的被动驱动方法。根据本发明实施例的自发光器件面板包括像素阵列、多条列线和多条行扫描线。
在像素阵列中，多个像素三元组以矩阵形式布置在行方向和列方向上，每个像素 三元组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件。多条列线在像素阵列的列方向上延伸，在行方向上按根据相应颜色的不同比例以 循环方式布置，这多条列线连接到同一列中布置的像素三元组的列中、发射相应颜色的光 的多个发光器件的一端。多条行扫描线在像素阵列的行方向上延伸，被布置为在至少两种颜色之间分开， 这多条行扫描线连接到发射相应颜色的光的发光器件的另一端。根据上述配置，多条列线在行方向上按根据相应颜色的不同比例以循环方式布 置。在这种情况下，具有较小的列线布置比例的颜色具有较短的布置列线的周期(间隔)。 因此，当执行像素三元组的列线驱动时，可以允许大量的发光器件在具有较小的列线布置 比例的颜色中发光。然而，像素三元组包括发射各颜色的光的一组三个发光器件，因此，发 光器件的数目在同一行中根据颜色而不同并不是优选的。另一方面，在被动驱动(其中发光器件连接在列线和行扫描线之间)中，在行方向 上列布线的布置比例根据颜色而不同，因此，当从列方向上看时引入了以下效果。在行扫描时同时发射光的发光器件的数目在与行布置中具有较小的列线布置比 例的颜色相对应的发光器件中是受限的。因此在行扫描中同时驱动的多条行扫描线中，可 以发射光的发光器件的数目在一行中具有较大的列线布置比例的发光器件中被增大。艮口， 当在行扫描中同时驱动的行扫描线的数目被适当选择时，例如按与可视灵敏度相对应的比 例可发射光的发光器件的数目可以增大，即使当列线的布线比例在可视灵敏度中占据的具 有较小比例的颜色中减小时也是如此。利用以上属性，行方向上布置列线的数目可以减少到必需的最小程度，同时维持 了可视灵敏度的特性。根据本发明实施例的另一自发光器件面板包括像素阵列和被动驱动型布线组。在被动驱动型布线组中，相应的多条列线和多条行扫描线成对连接到相应的发光 器件的一端和另一端。此时，连接到在可视灵敏度中具有低比例的颜色分量的颜色的发光 器件的列线的数目根据像素阵列的各行中的比例而减少，同时同时被驱动的各种颜色中发 光器件的数目被允许相同。在被动驱动型布线组中，各颜色的发光器件可以以与布置的多 条列线的比例相同的比例在多行中发光，所布置的多条列线的比例对应于在关于像素阵列 的列方向的像素列的一行中行方向上的颜色分量的比例。因此，可以在列方向上顺序扫描 同时发光的多行。除了像素阵列、多条列线和多条行扫描线以外，根据本发明实施例的图像显示设 备还包括数据驱动器和扫描驱动器。数据驱动器根据输入数据通过电流驱动多条列线。扫描驱动器根据颜色同时驱动不同数目的行扫描线，以通过数据驱动器形成同时 流经像素三元组的多行中的发光器件的电流路径，并顺序在行方向上重复同时驱动的操作。在根据本发明实施例的自发光器件的被动驱动方法中，像素阵列的发光器件被被 动驱动而没有通过各像素的开关，在像素阵列中，多个像素三元组以矩阵形式布置在行方 向和列方向上，每个像素三元组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件。此时，减少在行方向上延伸并连接到在可视灵敏度中具有低比例的颜色分量的颜色的发光器件的列 线的数目。另一方面，允许各颜色中同时驱动的发光器件的比例相同，并且允许相对于多列 的像素三元组同时驱动的发光器件的数目按与可视灵敏度中的比例相对应的比例而不同。 因此，减小了在列方向上延伸的驱动线的行布线间距。根据本发明的实施例，提供了能够在像素阵列大小被放大并且在行方向上布置的 布线数目增大的情况下减小布线间距的被动驱动型自发光器件面板。另外，根据本发明的 实施例，可以以与自发光器件面板相同的方式提供包括像素阵列和能够减小布线间距的驱 动器的图像显示设备。另外，根据本发明的实施例，可以以相同的方式提供能够减小布线间 距的自发光器件的被动驱动方法。


图1是根据本发明实施例的被动驱动系统图像显示设备的配置框图；图2是示出根据本发明实施例的数据驱动器的基本配置的示图；图3是示出根据本发明实施例的扫描驱动器的基本配置的示图；图4是示出像素阵列单元中列线和行扫描线的详细布置示例的说明图；图5是第一比较示例的基本像素阵列的配置图；以及图6是第二比较示例的基本像素阵列的配置图。
具体实施例方式下面将利用图像显示设备作为示例参考

本发明的实施例。根据本发明实 施例的自发光器件面板由下面的说明中包括的像素阵列单元的配置(参考图1)公开。1.图像显示设备的整体配置2.驱动器的配置示例3.发光器件的详细连接配置示例4.各种颜色中布置列线的比例5.第一和第二比较示例6.实施例相对于比较示例的优点<1.图像显示设备的整体配置〉图1是根据实施例的被动驱动型图像显示设备的配置框图。图1中所示的图像显示设备1包括控制器(CONT) 11、像素阵列单元(PIX_ Array) 12、数据驱动器(Data_DRV) 13以及各种颜色的扫描驱动器14G、14B和14R(G_SCN、 B_SCN、R_SCN)。控制器11接收与要在像素阵列单元12上显示的图像相对应的图像数据的输入， 并控制数据驱动器13和扫描驱动器14。在像素阵列单元12中，像素单元(PIX)21以矩阵形式布置。在行方向(水平方 向)上布置像素单元21 (像素三元组)的数目对应于水平方向上显示屏的分辨率。在列方 向(垂直方向)上布置像素单元21的数目对应于垂直方向上显示屏的分辨率。以矩阵形式布置的多个像素单元21中的每一个包括发射RGB光的三个发光器件。用于将每个发光器件连接到数据驱动器13的列线CL连接到多个像素单元21。另外，用于通过与每种颜色相对应设置的三个扫描驱动器14G、14B和14R中的任何一个驱动 相应颜色的发光器件的行扫描线RSL连接到多个像素单元21。在图1中，一条列线CL和一条行扫描线RSL连接到像素阵列单元12中的一个像 素单元21。然而，事实上三条列线CL和三条行扫描线RSL分别连接到一个像素单元21，以 使得可以按照每种颜色驱动像素单元21的三个发光器件。S卩，由于像素阵列单元12执行全色显示，因此有必要在各个像素单元21中提供作 为R(红)、G(绿)和B (蓝)的三种颜色的信号，因此在一帧的列中设置了三倍于水平方向 上布置的像素数的列线CL，并且数据驱动器13的输出连接到这些列线CL。当发射各种颜 色的光的发光器件是LED时，其阳极由数据驱动器13通过列线CL驱动。另外，在一帧的行中设置了三倍于水平线(行)的数目的行扫描线RSL。根据本发 明的实施例，行扫描线RSL根据相应颜色被分开。当发射红(R)光的发光器件是LED时，其 阴极通过专用于R的行扫描线RSLr连接到R扫描驱动器14R。类似地，当发射绿(G)光的 发光器件是LED时，其阴极通过专用于G的行扫描线RSLg连接到G扫描驱动器14G。此外， 当发射蓝(B)光的发光器件是LED时，其阴极通过专用于B的行扫描线RSLb连接到B扫描 驱动器14B。如上所述，实施例的电路配置包括根据颜色分开的行扫描线RSL并且可以被与每 种颜色相对应的三个电路驱动。另外优选地，一个扫描驱动器集成了各种颜色的扫描驱动 器的功能。在根据实施例的被动驱动型图像显示设备1中，各种颜色的布线数目有意地不同 于相同数目的布线，这将在后面描述。可驱动的发光器件的数目可以根据颜色而不同。该 实施例在这一点上与主动矩阵布置不同。作为形成像素单元21的像素三元组的三个自发光器件，例如可以使用主分量是 化合物半导体的LED (发光二极管)。另外，作为自发光器件，可以使用有机EL器件(0LED: 有机发光二极管)和其他发光二极管(包括上述发光二极管)。在图1所示的像素阵列单元12中，诸如TFT晶体管之类的有源器件在每个像素中 不是必需的，这不同于主动驱动系统。因此，像素单元21可以通过仅包括通过堆叠作为基 底的半导体层和连接布线而形成的LED器件来形成。即，当像素单元21被用于显示面板时， 可以通过简单的工艺以极低的成本来合理地制造显示面板。希望像素阵列单元12和其驱动电路是分开制造的，并且当采用该优点时它们在 安装图像显示设备1的组件的阶段中被电集成。<2.驱动器的配置示例>接下来，将说明驱动电路中驱动器的配置示例。图2示出了数据驱动器13的基本配置。作为用于驱动图1中所示的一条列线CL的配置，图2中所示的数据驱动器13包 括移位寄存器41、锁存器42、比较器43和驱动器44(图2中虚线所包围的部分)。该配置 被提供用来对应于要驱动的列线CL的数目。即，图2中虚线所包围的配置通常被提供用来 对应于三倍于一帧中水平方向上布置的像素数目的数目。然而，在该实施例中，列线的数目 可以减少到少于显示像素数目三倍的数目，这将在后面详细描述，因此，数据驱动器13的 基本配置的数目可得以减少。
在这种情况下移位寄存器41的必需数目被示为3，并且所有的寄存器都是串联 的。从控制器11提供来的图像数据信号被移位寄存器41顺序移位。当某一行的所有 图像数据信号被发送到给定位置的多个移位寄存器41时，这些移位寄存器41将信号提供 给相应的多个锁存器42以存储(锁存)在其中。多个锁存器42接收数据锁存时钟并在给定定时将所存储的数据信号同时提供给 相应的给定数目的比较器43。比较器43通过PWM(脉宽调制)控制来控制驱动像素单元21的驱动器44。S卩，比 较器43基于从锁存器42提供来的数据信号来控制驱动器44在给定时段(PWM时段)中被 接通的时间段，从而控制像素单元21的发光时段。驱动器44基于比较器43的控制来驱动 像素单元21。移位寄存器41和锁存器42在像素单元21被比较器43和驱动器44驱动期 间执行下一行的数据发送和锁存。在图2中，提供了对用于比较器43的PWM控制的时钟数目进行计数的计数器45。在图2中仅示出了数据驱动器的三个基本配置，但是其数目将会明显增大，例如 即使当假定该数目是显示像素数目的三倍时。数目是根据显示图像的清晰度增大的。尽管 在后面描述的实施例中列线CL的数目可以减少，但是总共需要数百至数千个数据驱动器 的基本配置。通常，数据驱动器13由IC驱动器形成，其中数百至数千个基本配置(也称为通道 “ch”)被集成到一个IC上。同样在这种情况下，需要数打至数百个IC驱动器。在这种实 施例中，IC驱动器的同步控制是必需的。IC驱动器优选地具有相同的配置，并且有必要避 免其中驱动能力根据颜色而不同的配置，因为这增大了制造成本。即，希望即使当相应颜色 不同时数据驱动器的能力也是固定的。图3示出了扫描驱动器14G、14B和14R的一个基本配置。图3中所示的基本配置在扫描驱动器14G、14B和14R中是相同的，然而，同时驱动 的线的数目在扫描驱动器14G、14B和14R中不同。扫描驱动器的基本配置包括与行扫描线RSL的数目相对应的移位寄存器61，其被 提供用来对应于像素阵列单元12(图1)和扫描驱动器(DRV)62中的每种颜色。移位寄存器61从控制器11(图1)接收根据颜色而不同的每帧的模式信号，并通 过移位寄存器61顺序转发模式信号。当模式信号被输入到给定位置处的移位寄存器61时， 与给定数目的行扫描线RSL中的每一条相对应设置的扫描驱动器62被激活。扫描驱动器62包括用于将行扫描线RSL的电位减小到地电位的开关SW。当扫描 驱动器62通过控制器11的控制被激活时，根据存储在相应的多个(在这种情况下是四个) 移位寄存器61中的模式信号来确定移位寄存器61的开关的接通/关断。在所示示例中，当模式信号为“H”时，开关SW被接通以将行扫描线RSL接地。在 其他模式中，行扫描线RSL被控制为处于高阻抗。通过与驱动给定数目的行(对应于每种颜色)的IC组合也可实现该配置。当数据信号被图2的数据驱动器13提供给列线CL并且行扫描线RSL被图3的开 关SW接地时，与数据信号相对应的电流流经连接到这两条线的发光器件。因此，发光器件 以与数据信号相对应的亮度(发光亮度)发光。发光时段例如由模式信号的脉宽确定，或者当数据信号的像素驱动脉宽小于该脉宽时由像素驱动脉宽确定。扫描驱动器14可以预先向被激活的扫描驱动器62后续的驱动器发送相同的模式 信号并切换要激活的扫描驱动器62，从而执行行方向上的扫描操作。另外优选地通过在时 间允许时向扫描时钟上的下一组行扫描线RSL发送相同的模式信号来驱动下一组行扫描 线 RSL0<3.发光器件的详细连接配置示例>图4粗略地示出了图1所示的像素阵列单元12中的列线CL和行扫描线RSL的详 细配置示例。在图4中，像素单元21包括由符号“G”、“R”和“B”表示的发光器件22G、2^ 和 22B的像素三元组。发光器件22G、22R和22B具有相同的大小，即例如相同的发光面积。由 于如图所示在行方向(水平方向)上布置了大量的列线CL，因此发光器件22G、22R和22B 被布置在列上以便不与列线CL的布置相干扰。这里示出了四个像素三元组，然而，实际上 在行方向上以等间隔布置了数百至略高于一千个像素单元21。关于列线CL，其相应颜色是绿色(G)的G列线CLg、其相应颜色是红色(R)的R列 线CLr和其相应颜色是蓝色(B)的B列线CLb被以循环方式布置，其分别具有给定比例。布 线的比例是 R :G:B = 9:18:6( = 3:6:2)。关于图4中布置的四个像素单元21中的左边两个像素单元21，示出了列线和发 光器件之间的连接。在左上像素单元21中，发光器件22G通过内部线连接到第一 G列线 CLgl。类似地，发光器件22R通过内部线连接到第一 R列线CLrl。发光器件22B通过内部 线连接到第一 B列线CLbl。在第一行的像素三元组(像素单元21)的行布置中，其他像素单元21具有类似的 连接。因此，可发射相应颜色的光的发光器件的数目(比例)在同一行中是固定的。在第二行中，作为连接目的地的列线CL是第二行(CLg2、CLr2和CLb2)，并且在同 一行中以相同的方式执行连接，因此，可发射相应颜色的光的器件的数目的比例是固定的。在列线Cl的数目在绿色(G)、红色(R)和蓝色⑶中不同的情况下，可发射光的 器件的数目根据在列方向上独立的数据信号而不同。即，绿色(G)的列线的数目最大(为 18)，因此，在同一列中可发射光的器件的数目以与之相同的比例也为最大。另一方面，蓝色 ⑶的列线的数目最小(为6)，因此，在同一列中可发射光的器件的数目以与之相同的比例 也为最小。关于红色(R)，可发射光的器件的数目是在这两个数目之间确定的。在图4中，尽管为了方便起见通过粗线示出了行扫描线RSL，但是它与布线的实际 大小没有关系。在图4中布线的大小表示布线数目的紧密度。即，该图表明与列线CL相比、 布线空间在行扫描线RSL中是足够的。发光器件22G连接到用于G的RSLgl，发光器件22R连接到用于R的RSLr 1，发光 器件22B连接到用于B的RSLbl。这三条行扫描线RSL在同一行中是共用的，但是，它们在 不同行中不是共用的(使用其他布线)。图3的驱动器配置执行控制以使得具有脉宽Wp的给定模式信号被激活以将各种 颜色的行扫描线RSL接地。该控制是在图1所示的每种颜色中同时在三个扫描驱动器14G、 14B和14R处执行的。此时，例如，当必需发光时段如后面所述是RGB = 4 8 3，脉宽Wp 在扫描驱动器14G、14B和14R中也具有4 8 3的比例。发光时段例如由时钟的倍数定义，并且红色00的脉宽是四个时钟，绿色(G)的脉宽是八个时钟，蓝色(B)的脉宽是两个 时钟。<4.各种颜色中布置列线的比例〉RGB = 4 8 3的比例具有以下含义。例如，当在18英寸面板中两条线被同时点亮时，允许流经RGB的相应LED像素的 合适的电流近似为RGB = 4 8 2。这是由于形成“G”和“B”的LED(发光器件22)的 InGaN的发光波长和效率导致。在类似的芯片大小中，绿色(G)相对于蓝色⑶的效率提高 是困难的。即使当希望通过施加电流来提高发光的不足时，也会由于电流和亮度之间的饱 和特性而导致效率的降低和可靠性的降低，这是不希望发生的。优选地，RGB = 4 :8:2 的比例被施加作为列线CL的布线数目的比例，并且更优选地，该比例被精细调节以便拟合 可视灵敏度。相对于绿色(G)来说，向蓝色(B)施加的电流小于一半，然而，可以允许与绿色(G) 相同水平的电流流经蓝色(B)。红色(R)是GaAs器件并且不具有直接关系，但是，可以增大 由于被动驱动和脉冲点亮而引起的电流。当利用器件的上述特性都通过相同电流来驱动RGB时，根据电流和亮度之间的相 应亮度特性，必需的发光时间段是RGB = 4 8 3。这种情况下的必需发光时段指在不降 低可视灵敏度特性的情况下要适用的相对时间段。S卩，当屏幕大小增大并且显示亮度降低(屏幕变暗)时，在相关技术中显示亮度被 改变以便增大按同一比例增大RGB比例(专利文献2和后面描述的比较示例)，然而，可视 灵敏度中的RGB比例和显示图像的RGB比例之间的平衡丢失，结果，难以保持颜色质量。考 虑到以上情况，RGB = 4 8 3的比例被确定。如上所述，在同一列中可根据数据信号发射具有特殊亮度的光的发光器件的数目 将是RGB = 4 8 3的相同比例，以便对应于RGB = 4 8 3的上述比例。另一方面， 在同一行中发射光的相应颜色的器件数目是固定的。例如，假定执行按18行的行扫描驱 动，该数目等于在图4的情况下各种颜色中列布线的最大数目18。此时，可根据数据信号发 射具有特殊亮度的光的发光器件的数目将是RGB = 4 8 3。行扫描通过重复扫描以显 示一帧画面来控制，因此一个画面内颜色的比例被保持为RGB = 4 8 3。另外，整个画 面的亮度可以通过增大和减小列线的数目、同时保持比例来改变。改变各种颜色中列线CL的比例的优点通过与下面比例示例的对比被清楚示出。<5.比较示例〉将说明在行序方法中允许多条线同时发射光的方法中并未应用本发明的比较示 例。比较示例基本上对应于上述专利文献2的驱动方法。[第一比较示例]图5示出了第一比较示例的像素阵列的基本配置图。例如，其中RGB的1920 X 1080(两百零七万)颗LED被布置在18英寸FHD面板中 的被动驱动型图像显示设备被用作示例。图6示出了其中布置了 3X4像素的一部分，每个 像素包括与RGB相对应的3颗子像素(像素三元组)。发射RGB的相应颜色的光的一个LED发光芯片的大小例如是大约50 ( μ m)。在第 一比较示例中，示出了以下情况两行被同时点亮以获得必要的亮度，尽管取决于LED芯片或驱动电流的大小。当多行的LED通过被动驱动被同时点亮(如上所述)时，为了驱动这多个行，相对 于RGB的各个像素三元组的独立列布线是必需的。S卩，通过将RGB(三)乘以同时点亮的行 数(例如，二)而获得的列布线的数目(3X2 = 6)是必需的。在这种情况下，在18英寸 FHD的像素中，像素间距之间的距离大约是208 μ m,并且当具有50 ( μ m)大小的RGB的LED 被紧密布置在垂直方向上从而使得像素大小变为宽度70 μ m且高度150 μ m时，其中可以在 同一平面上布线的水平方向的空间将是138μπι或更小。当六列的线被布置在该空间中时， 行数目和空间数目(L/S)是11(6行，5空间)。当138被除以11时，(L/S) = 12.5 μ m，因 此，应当在该大小内执行布线。[第二比较示例]图6示出了第二比较示例的像素阵列的基本配置图。在第二比较示例中，制造的是具有相同LED像素大小的大尺寸面板。例如，当制造 三倍于18英寸大小的M英寸面板时，在两个同时点亮的行中九倍于18英寸的列布线数目 的列布线(3X2X9 = 54)是必需的，因为为了以相同LED的驱动电流获得亮度，该面积将 是九倍(尽管屏幕大小是三倍)。54英寸面板中的像素间距是623 μ m，它是18英寸面板的大小的三倍，因此，当像 素大小相同时，可在同一平面中布线的空间在像素大小的比例中被少量扩展，然而，该空间 在面积的比例中未被扩展。即使当像素三元组(像素单元21)的大小实际仍保持宽度70 μ m且高度150 μ m 时，水平方向上的布线空间也是553μπι或更小，并且有必要在行和空间(L/S)中执行 5. 1 μ m或更小范围内的布线，以在该空间内布置M列的线。为了在M英寸面板(S卩，1195mm)的有效屏幕宽度上形成(L/S) =5. Ιμπι或更小 的布线图案，制造装置是受限的，并且装置自身将是昂贵的，这在制造领域中也是令人不快 的。为了在1195mm的屏幕宽度中每个像素取M行，MX 1920 = 103680条引导线是 必需的，并且在使用布置在一行中的连接焊盘的情况下间距将是11. 5μπι。因此，一种利用 在四行或更多行中布置连接焊盘通过ACF(各向异性导电膜)取行的结构实际上是必需的。 在这种情况下，间距为46 μ m或更大的焊盘布置是必需的，并且有必要取列之间的宽度，因 此，有效画面(即，所谓的“帧”)外的宽度将是相当宽的。在第一和第二比较示例中，在可视灵敏度的平衡丢失的状态中提高了显示亮度。<6.实施例相对于比较示例的优点〉在实施例中，例如，当显示画面的亮度希望是两倍高时，基于上述RGB = 4 :8:3 的比例，同时点亮的行的数目仍然是绿色(G)为2X9 = 18，红色(R)为2X9X(4/8) =9， 蓝色⑶为2X9X (3/8) = 6，以获得面板中必需的亮度，因此，18+9+6 = 33条列线是必需 的，这相比于M条(参考以上比较示例)是极大的减少。在这种情况下，为了在水平方向上将33条线置于553 μ m的布线空间中，(L/S)应 当是8.5 μ m，并且可以选择形成布线工艺的某些方法。另外，33X1920 = 63360条引导线 是必需的，在使用布置在一行中的连接焊盘的情况下间距将是18. 9 μ m，而在两行布置的情 况下间距焊盘将是39 μ m，这是可以实现大量生产的级别。
为了改变RGB中同时驱动的线的数目，有必要使得在相同驱动线数目的情况下在 RGB中共用的行扫描线RSL分别针对RGB分开。在相同的驱动线数目的情况下，1080条行扫描线RSL是必需的，这与水平行的数 目相同，然而，当RGB分开时，三倍于其数目的行扫描线RSL是必需的。然而，与减少列线CL的数目相比，增大的行扫描线RSL的数目是可忽略的，并且布 线间距和焊盘间距在充分可靠的范围内增大。例如，在行扫描线RSL在M英寸面板中在颜色之间共用的情况下确定的焊盘间距 是623 μ m,它是208 μ m的三倍，即使当增大到三倍时也没有问题。当同时驱动的线的数目被优化以便对应于RGB器件的相应特性(如上所述)时， 不仅布线规则得到简化，而且列驱动器(图2的驱动器44)的数目可得以减少。关于驱动器44，当多列被同时驱动且一个驱动器驱动960通道时，实施例中驱动 器的必需数目从108减少到66。另一方面，行驱动器(图3的扫描驱动器62)应对高电流， 因此，行扫描线可以按一个驱动器驱动180通道的方式驱动。在这种情况下，驱动器的必需 数目从6增大到18。然而，驱动器的数目整体从114(= 108+6)减少到84 ( = 66+18)，这 也可以降低成本。RGB = 4 8 2的比例取决于LED的材料等等，这可以按各种方式改变。该比例 可以是可视灵敏度的RGB比例，并且根据如何定义颜色分量的比例可以发生某些变化。在某一颜色可以提供根据LED的材料等要施加的输入功率并且只要可视灵敏度 的平衡在大刻度上不丢失就可允许的情况下，与G相比，具有允许电功率流经驱动器的容 量的R或B的比例可以增大。这种情况下，驱动器的开销(因为实际使用的上限低于能力 而生成的浪费的能量)可以减小，这导致了成本的降低。行扫描线RSL根据颜色分开，然而，负责红色(R)和蓝色(B)的行扫描线(通过这 些线的流动电流较低)可以共用。根据以上配置，可以提供一种利用很少数目的布线制造面板的方法，同时利用RGB 的发光器件通过简单的被动驱动电路保持足够的亮度。尤其是为了减少布线的数目，基于具有低效率的绿色(G)的列布线的数目，用于 红色(R)和蓝色(B)的驱动电流增大，同时红色(R)和蓝色(B)的列布线的数目减少。为 此，RGB的同时点亮的行的数目在绿色(G)和红色(R)之间或者在绿色(G)和蓝色⑶之 间改变，或者在RGB中分别使用不同的行扫描线RSL。因此，布线规则被简化，并且用于制造面板的工艺和设备被简化，且列驱动器的数 目可得以减少，另外，相对于外部的连接焊盘的规则和连接数也可以减少，这可以提供以相 对较低的成本制造的图像显示设备。本申请包含与2009年10月2日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2009-230852中公开的内容有关的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。本领域的技术人员应当明白，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、 子组合和变更，只要它们在权利要求或其等同物的范围之内。
权利要求
1.一种自发光器件面板，包括像素阵列，其中多个像素三元组以矩阵形式布置在行方向和列方向上，每个像素三元 组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件；在所述像素阵列的列方向上延伸的多条列线，这多条列线在行方向上按根据相应颜色 的不同比例以循环方式布置，这多条列线连接到同一列中布置的像素三元组的列中、发射 相应颜色的光的多个发光器件的一端；以及在所述像素阵列的行方向上延伸的多条行扫描线，这多条行扫描线被布置为在至少两 种颜色之间分开，这多条行扫描线连接到发射相应颜色的光的发光器件的另一端。
2.如权利要求1所述的自发光器件面板，其中在所述像素三元组的列中各条列线被连接到的各颜色的发光器件中的多条列线 的数目被确定，以使得当相同的电流流经这多条列线时，三原色的发光亮度对应于同时发 光的多行的像素三元组中可视灵敏度中的颜色分量的比例，这多条列线的相应颜色根据各 颜色的发光器件所拥有的电流和亮度之间的特性差异而不同。
3.如权利要求2所述的自发光器件面板，其中各颜色中发光器件的发光面积在像素三元组中是相同的。
4.如权利要求3所述的自发光器件面板，其中发射三原色中的红色(R)的发光器件是GaAs化合物半导体LED，发射绿色(G)和 蓝色(B)的发光器件是InGaN化合物半导体LED。
5.如权利要求3所述的自发光器件面板，其中在所述像素三元组的列中各条列线被连接到的各颜色的发光器件中的多条列线 的数目被确定，以使得当相同的电流流经这多条列线时，三原色的发光亮度对应于同时发 光的多行的像素三元组中可视灵敏度中的颜色分量的比例，这多条列线的相应颜色根据各 颜色的发光器件所拥有的电流和亮度之间的特性差异而不同。
6.一种自发光器件面板，包括像素阵列，其中多个像素三元组以矩阵形式布置在行方向和列方向上，每个像素三元 组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件；以及被动驱动型布线组，其中多条列线和多条行扫描线分别成对连接到相应的发光器件的 一端和另一端，以使得连接到在可视灵敏度中具有低比例的颜色分量的颜色的发光器件的 列线的数目根据像素阵列的各行中的比例而减少，而同时被驱动的发光器件的数目被允许 在各颜色中相同，并且可以执行在列方向上对多行的同时点亮的顺序扫描，这允许各颜色 的发光器件以与布置的多条列线的比例相同的比例同时在多行中发光，所布置的多条列线 的比例对应于在所述像素阵列的一行中行方向上的颜色分量的比例。
7.一种图像显示设备，包括像素阵列，其中多个像素三元组以矩阵形式布置在行方向和列方向上，每个像素三元 组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件；在所述像素阵列的列方向上延伸的多条列线，这多条列线根据行方向上的颜色按不同 的比例以循环方式布置，这多条列线连接到同一列中布置的像素三元组的列中、发射相应 颜色的光的多个发光器件的一端；以及在所述像素阵列的行方向上延伸的多条行扫描线，这多条行扫描线被布置为在至少两种颜色之间分开，这多条行扫描线连接到发射相应颜色的光的发光器件的另一端；数据驱动器，根据输入数据以电流驱动所述多条列线；以及扫描驱动器，根据颜色同时驱动不同数目的行扫描线以通过所述数据驱动器形成同时 流经所述像素三元组的多行中的发光器件的电流路径，并顺序在行方向上重复同时驱动的 操作。
8.如权利要求7所述的图像显示设备，其中所述扫描驱动器允许所述发光器件在各颜色中以相同比例在所述像素阵列的各 行处同时发射光，以及在列方向上顺序扫描多行的同时发光，这允许各种颜色的发光器件 按与在所述像素阵列的一行中行方向上布置的多条列线的比例相同的比例同时在所述像 素三元组的多行中发射光。
9.如权利要求8所述的图像显示设备，其中在所述像素三元组的列中各列线连接到的各颜色的发光器件中的多条列线的数 目被确定，以使得当相同的电流流经这多条列线时，三原色的发光亮度对应于同时发光的 多行的像素三元组中可视灵敏度中的颜色分量的比例，其中这多条列线的相应颜色根据各 颜色的发光器件所拥有的电流和亮度之间的特性差异而不同。
10.如权利要求9所述的图像显示设备，其中所述数据驱动器具有通过电流驱动各列的固定能力。
11.如权利要求7所述的图像显示设备，其中在所述像素三元组的列中各列线连接到的各颜色的发光器件中的多条列线的数 目被确定，以使得当相同的电流流经这多条列线时，三原色的发光亮度对应于同时发光的 多行的像素三元组中可视灵敏度中的颜色分量的比例，其中这多条列线的相应颜色根据各 颜色的发光器件所拥有的电流和亮度之间的特性差异而不同。
12.如权利要求7所述的图像显示设备，其中所述数据驱动器具有通过电流驱动各列的固定能力。
13.一种自发光器件的被动驱动方法，包括以下步骤当发光器件的像素阵列被被动驱动而没有通过各像素的开关时，执行以下步骤，其中 在所述像素阵列中，多个像素三元组以矩阵形式布置在行方向和列方向上，每个像素三元 组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件减少在行方向上延伸并连接到在可视灵敏度中具有低比例的颜色分量的颜色的发光 器件的列线的数目，该减少是根据该比例进行的；允许同时驱动的发光器件的比例在各颜色中相同；以及允许相对于多列的像素三元组同时驱动的发光器件的数目按与可视灵敏度中的比例 相对应的比例而不同，以减小在列方向上延伸的驱动线的行布线间距。
全文摘要
本发明公开了自发光器件面板、图像显示设备和被动驱动方法。该自发光器件面板包括像素阵列，其中多个像素三元组以矩阵形式布置在行方向和列方向上，每个像素三元组包括分别发射三原色的光的一组三个发光器件；在像素阵列的列方向上延伸的多条列线，这多条列线在行方向上按根据相应颜色的不同比例以循环方式布置，这多条列线连接到同一列中布置的像素三元组的列中、发射相应颜色的光的多个发光器件的一端；以及在像素阵列的行方向上延伸的多条行扫描线，这多条行扫描线被布置为在至少两种颜色之间分开，这多条行扫描线连接到发射相应颜色的光的发光器件的另一端。
文档编号H01L27/32GK102142219SQ20101029423
公开日2011年8月3日 申请日期2010年9月25日 优先权日2009年10月2日
发明者冈本锐造, 田川康弘 申请人:索尼公司