CN1287652A - 有机场致发光器件的驱动装置和驱动方法 - Google Patents

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Abstract

驱动有机EL显示器的驱动系统,此显示器包括扫描电极、数据电极以及设在这两个电极之间且含有有机材料的有机层,还包括混合的矩阵部与段部且不会降低对比度和导致错误的发射。所述驱动系统的结构简单,它能这样地驱动此显示器,使得在驱动扫描电极与数据电极之前和在驱动此段部之后提供一段在其间不显示数据的非选择时间。还公开了驱动此显示器的方法。

Description

有机场致发光器件的驱动装置和驱动方法
本发明涉及驱动有机场致发光(EL)显示器的系统与方法，这种显示器是用有机化合物构成，已用于声频设备所用信息显示板、自动测量仪表板、显示活动图象与静止帧图象的显示器、家电设备、汽车与自行车的电气设备等方面。
近年来，有机EL器件已进行了深入的研究并投入了实际应用。这种有机EL器件基本上包括氧化铟锡(ITO)或其他的透明电极、叠层于此透明电极上的三苯双胺(TPD)或其他的空穴迁移层、由例如羟基喹啉铝配合物(Alq3)等荧光材料并叠层于其上而形成的有机发光层以及设于此有机发光层之上且由具有低工作性能的物质如Mg形成的金属电极(电子注入电极)。这种器件现在由于它能在约10V电压下获得高达数百至数万cd/m2的亮度，作为用于家电设备、汽车与自行车的电气设备的显示器而受到人们的重视。
此种有机EL器件具有这样的结构，其中的有机层例如发光层夹层在通常提供电子注入电极的扫描(公用行)电极和通常提供空穴注入电极(透明电极)的数据(分段线)电极之间，并形成于透明(玻璃)衬底之上。场致发光显示器一般分成：矩阵显示形式，其中的扫描电极与数据电极排列成矩阵形式来显示取点集(象素)形式的图象与符号的信息；以及段显示形式，其中包括独立提供的显示单元，各单元具有预定的形状与尺寸。
段型的显示可以于静态驱动方式下驱动，其中的显示单元是独立地驱动。另一方面，矩阵显示则采用动态驱动方式，其中的扫描行与数据线常常是以时分方式驱动。
当着眼于某一扫描行(电极)时，矩阵显示器例如具有图5中所示的这种结构。如图5所示，这种矩阵显示可以视作为包括：用于驱动扫描行的开关元件SW(将扫描行与接地侧连接)；当开关元件SW处于静止状态时用来将扫描行稳定于给定(电源)电压下的电阻(例如负载电阻或接通电阻)R；象素D1、D2、D3…或有机EL器件；与相关象素D1、D2、D3…一端并联的电容部件C1、C2、C3…，以及与象素D1、D2、D3…另一端连接的数据线(电极)，后者未于图5中未明。
在此情形下，有机EL器件或象素如图所示可以等价于内设有电容部件C1、C2、C3…的二极管D1、D2、D3…。因此，当此显示器是以时分方式驱动时，由各电容器部件C1、C2、C3…和前述电阻R给出的时间常数，就会在通过开关元件从驱动脉冲Ton返回时产生延时Td，如图6典型地示明的。此延时Td叠加到下一个扫描电极的驱动脉冲Ton上。此扫描电极上某些象素在这种时延内发出的光与其是非选择的象素无关，虽然这要取决于数据线的条件。结果就会影响对比度或作为异常的光发射而感知到。
例如图7所示，当具有一定数目n的扫描行的显示器通过驱动各扫描行1、2、3、…、n而驱动时，就会在某个扫描电极驱动脉冲和下一个扫描电极驱动脉冲之间产生一静止时间Toff。使得延迟时间Td被吸收而得以阻止对比度降低和反常光发射。在此因知，图7中的时间Tr乃是从最后扫描行n到最初扫描行1的回扫时间或逆程时间。
顺便指出，存在着同时具有矩阵部分31与段部分32的显示器，例子之一如图8所示。在驱动这种显示器时，以上两部分可以分别驱动。但要是矩阵部分31与段部分32可以由单个驱动装置驱动，则能用最少的硬件有效地驱动这两者，这是因为对各驱动装置而言出于控制目的只需采用一个控制器和一个驱动电路等。这时的显示器是以混合的矩阵与段的形式作动态的驱动，而一或多条扫描行则分配给段部32，这里的每个段是由数据线选定。
但从图8可以看到，对应于段部上一条线的各显示器件32a的总面积常远大于矩阵部分上一条扫描行上各象素31a的总面积。这就说明前述那种延迟时间在这两个部分之间差别很大。因此，如图9所例示，当此显示器仅仅是在任意位置(于所示情形是在第二条线上)受到动态驱动时，延迟时间Td当段部被驱动时就会变长，结果此段部在下一条线(所示情形中的第三条线)受驱动时发射出光。于是这将作为异常光发射现像而被感知到。在此应该注意，虽然在第一条线处也存在延迟时间，但由于所发射的光是在1/100或更低的对比度下，这就在允许范围之内。另一方面，在第二条线处发射的光由于对比度超过1/100，就会作为虚光发射而被觉察出。
本发明的目的之一在于提供这样的EL显示器驱动系统，它甚至能在既不降低对比度又不产生虚光现像且以一种简短的结构来驱动具有混合的矩阵与段部的显示器。
当驱动具有混合矩阵与段部的显示器时，由于所解释的在两部分之间存在面积差，会因驱动电路中CR元件而造成延迟时间不同。据此，要是对应于此矩阵的静止时间确定，由于段部的延迟时间太长，就不能防止对比度的降低和异常光的发射现像。另一方面，要是对应于段部的延迟时间来设定此静止时间，由于此静止时间变得太长，事实上就难以动态地驱动矩阵部分。
对于用来驱动这种显示器的装置，通常从最后一条驱动线来驱动第一条驱动线的反馈作业总是要求具有某个过渡时间。这一反馈时间被确定为在其间不会驱动任何扫描行与数据线的给定的非选择时间。若把这一非选择时间有效地用作段部的静止时间，就有可能高效地防止对比度的降低和虚光发射。在此应注意到，所有的驱动装置并不总是有回扫时间。出于这一原因，给不具有回扫时间的驱动装置提供一或二或更多条的假扫描行。这时的回扫时间是由一或多条此种扫描行被驱动的时间所确定。在回扫中，数据电极处于数据关断状态。
具体地说，上述目的是由下述(1)至(5)所规定的本发明内容而实现的。
(1)用于驱动具有混合的矩阵与段部分的有机EL显示器的系统，此显示器在扫描电极与数据电极之间包含具有有机材料的有机层，其中当所述扫描电极与所述数据电极被驱动时，在驱动所述段部之后提供了在其间无数据显示的非选择时间。
(2)根据(1)所述的用于驱动有机EL显示器的系统，其中在所述段部上的驱动线中至少有一条被驱动同时连接到所述扫描电极上最后的驱动线上，并且在驱动所述段部之后提供上述的非选择时间。
(3)根据上面(1)或(2)所述的用于驱动有机EL显示器的系统，其中所述段部的总面积大于所述矩阵部分中前述扫描电极上一条扫描行所对应的象素的总面积。
(4)用于驱动具有混合的矩阵与段部的有机EL显示器的方法，此显示器在扫描电极与数据电极之间包含具有有机材料的有机层，其中当所述扫描电极与所述数据电极被驱动时，在驱动所述段部之后提供了在其间无数据显示的非选择时间。
(5)根据上面(4)所述的用于驱动具有混合的矩阵与段部的有机EL显示器的方法，其中对应于所述扫描电极的一条扫描行的所述段部在被驱动的同时与此扫描电极上最后的驱动线连接，并且在驱动所述段部之后提供上述的非选择时间。
附图简述
图1是框图，采用本发明的用来驱动有机EL显示器的系统的基本结构。
图2是时间图，示明非选择时间或回扫时间如何在段部吸收延迟时间。
图3是时间图，示明可用作本发明的显示控制装置的LCD控制器驱动器的输出波形以及有机EL器件的驱动波形。
图4是框图，示明本发明的显示控制装置的典型布置。
图5是等效电路图，示明矩阵型显示器上一条扫描行上的等效电路。
图6是时间图，示明具有延迟时间的显示器的动态驱动波形。
图7是时间图，说明如何将静止时间加到有机EL器件的驱动脉冲上。
图8是示意图，说明具有混合的矩阵与段部的显示器的一种实施形式。
图9是时间图，示明段部的延迟时间与驱动下一扫描行的时间的关系。
实施本发明的最佳方式
本发明提供了用于驱动具有混合的矩阵与段部的有机EL显示器的系统，而此显示器在扫描电极与数据电极之间包含具有有机材料的有机层，其中当所述扫描电极与数据电极被驱动时，在驱动所述段部之后提供了在其间无数据显示的非选择时间。
最好是，此段部是作为扫描电极的最后驱动线被驱动而此非选择时间是在此最后驱动线被驱动时提供的。或者最好是，所述非选择时间是由设想假的，假设的驱动线被驱动的这段时间所确定的。
更具体地说，本发明的驱动系统例如图1所示，包括：按时分方式驱动显示器的显示器控制装置1；用于响应此显示控制装置1的扫描电极驱动信号与数据电极驱动信号，驱动此显示器的扫描电极与数据电极的扫描电极驱动装置2a与数据电极驱动装置2b；以及矩阵部分31与段部32。另外，所述非限制时间可以通过驱动假扫描行2b控制。应知数据电极驱动装置2b与段部32可以由相同或不相同的驱动装置驱动。换言之，可以采用相同或不同的控制电路(IC)与控制方法。与此段部相对应的扫描行数可以是一(n)或多个(n-m)。
通过设置非选择时间Tr，在段部的延迟时间Td即被吸收到此非选择时间Tr(回扫时间)中，如图2典型地示明的，这样就能防止段共存型显示器的对比度降低和虚光发射，而不必求助任何特殊的防范方法与设备。
矩阵部31和段部32的延迟时间可以根据有机EL器件中所具有的电路中的电阻元件R(例如负载电阻、接通电阻与互联电阻)以及包括电容器元件C1、C2、C3的组合电容求得。这些电容器元件的值随它们的面积而增大。通常，根据发光部分计算的对应于一条扫描行的线段部分32的总面积，大于根据发光部分计算的对应于矩阵部分31上一条扫描行各象素的总面积。最好，前者应相当于后者的至少1.5倍，特别是2～20倍。太小的面积比会造成某些颇为不利的影响，例如因回扫时间以及假扫描行驱动造成的亮度下降。
通常，所述电容器元件在整个段部上具有的电容为0.01～400nF，特别是1～200nF，而在对应于一条扫描行的整个象素上，矩阵部分的电容约为0.01～100nF，特别是1～20nF。对于上述范围的电容器，通常采用的电阻为1～105Ω，特别是102～104Ω。由这些个C-R元件所确定的延迟时间对矩阵部分约为10-2～102μs，而对段部分约为10-2～4×103μs。所述非选择时间(回扫时间或假扫描行驱动时间)Tr约为2×10-2～4×103μs，特别是10-1～103μs。当使非选择时间Tr取上述值时，段部的延迟时间便吸收到此非选择时间内，结果可防止虚光发射。
当根据本发明驱动了不同于最后扫描行的扫描行时，可以设置或可不设置静止时间。为了避免对比度降低，可以根据与延迟时间相对应的静止时间，当然它的控制就变得复杂了。通常，能获得高质量图象的这种对比度的比例范围为100∶1。当低于这一比值时，就不需提供静止时间。
下面详细说明构成本发明驱动系统的部件。
显示器控制装置包括：作为主控制装置的主计算机、可与主控制装置连接的界面、用于分析来自主控制装置的指令且控制其内部操作的控制部、用来给此控制部提供给定的镜像图形及操作程序的存储媒体如ROM、用来为计算扩展各种运算的主存储媒体(RAM)、用来发送扫描电极驱动信号(脉冲)和数据电极驱动信号(脉冲)的时钟元件与门元件，以及用来测定回扫时间、非选择时间的各种电阻器，等等。
上述显示器控制装置进行控制，使得当扫描电极与数据电极被驱动时，在驱动段部之后提供其间无数据显示的非选择时间。这一非选择时间可以由与回扫时间或专门设定的静止时间提供。这可以根据所用显示器控制装置的形式来适当地决定。当采用传统形式的显示器控制装置时，这种非选择时间最好是由分配给段部的最后扫描行被驱动之后的回扫时间确定。当采用专门的显示控制装置时，则最好是在驱动了段部之后来提供这非选择时间。或者可以通过驱动用作实际未驱动的假线的许多驱动线来确定此非选择时间。
扫描电极驱动装置2a与数据电极驱动装置2b都是由半导体开关元件如晶体管与FET等构成。这些器件能用来放大(功率变换)来自显示器控制装置1的扫描电极驱动信号(脉冲)与数据电极驱动信号(脉冲)，由此提供为驱动有机EL器件所需的电流。数据电极驱动电流通常约0.001～100mA，而更好是0.01～50mA。
矩阵部分包括一批与许多数据电极横切的扫描电极。根据在这些电极任意两电极之间给定的驱动信号而使一特定象素(有机EL器件)发光。所述矩阵部分中的扫描电极与数据电极数可以根据显示器的尺寸与分辨力合适地确定。一般，扫描电极数约为1～768的数量级而数据电极数约为1～1024的数量级。
段驱动部具有较大面积的发光区，其中将显示例如用于照明的图象、符号与文字以及信号、标志或其他用途的信息。换言之，段驱动部对于它们起到背景光的作用或本身有显著意义的光源。
具有混合的矩阵与段部的这种显示器例如适合以指示器形式用于家电设备中，如用于微波炉、电饭锅、空调机、视频设备与声频设备、汽车与自行车的各种指示器的速度表、转速表和导航系统以及飞机与控制塔用的各种测量仪表，等等。
根据本发明，可把LCD控制器用于所述显示控制装置。这里所用的LCD控制器可以由包括有组合逻辑电路、处理器以及上述的RAM与ROM存储器等的工作电路构成。但最好是利用市售的LCD控制器IC以及LCD控制器驱动器IC(LSI)。若采用市售的IC就能节省开发费用与时间而能快速与低成本的开发产品。
市售的LCD控制器IC例如包括例如Seiko Epson公司制的SED1351FoA与SED 1353FoA、Hitachi公司制的HD 61830、Oki电气工业公司制的NSM6255、以及Sonyo电气公司的LC 7980与LC 7981。市售的LCD控制器驱动器例如包括NEC公司制的μPD7225与μPD7227以及Hitachi公司制的HD 61602与HD 61603是用于段驱动型的、NEC公司制的μPD 16435/A与μPD16676以及Oki电气工业公司制的MSM 622B-01是用于矩阵驱动型的、而NEC公司制的μPD16432B、Oki电气工业公司制的MSM 6665-01以及Hitachi公司制的HD 66720则是用于驱动混合的段与矩阵显示板的。
LCD控制器驱动器产生为驱动LCD所需的两或多个不同信号电平的LCD驱动脉冲。例如图3(a)所示，此LCD驱动脉冲具有参考电压V0和以各相应电平的组合脉冲波形的形式产生的多个(所示实施例中为两个)信号电平V1和V2。所述脉冲波形的周期以及信号电平可以根据LCD驱动方式(例如1/2与1/3的分割方式)显示类型(例如矩阵型与波形)任意地确定。为此，这里所用的EL显示可以选自与这种LCD等效或近似的。虽然这里所示实施例中的脉冲波形是矩形波的集合，但应知此脉冲波形并不限于这种形式。例如，此脉冲波形可以包括由n阶正弦波的集所表示的波形并可以提供多个逻辑电平。以后特别假定，这种脉冲波形既不会在载波路径、电路常数等影响下变形，也不会受外部噪声等影响。
尽管这种驱动脉冲能为驱动LCD提供很有效的手段，但它不能实际用于发光亮度随电流密度而变的有机EL显示器，这可以从其亮度在从时间t2至t3的过渡段有变化的所示实施例中看到，因而难以将LCD控制器驱动器直接用作此有机EL显示器控制装置。
为了避免上述困难，最好利用将LCD驱动脉冲变换为用于此有机EL器件的信号的信号变换装置。此种信号变换装置2具有一个探测电平或是两或多个不同的探测电平。参看图3(a)为例，此信号变换装置2具有与LCD驱动装置1所产生的LCD驱动脉冲的多个信号电平V1与V2所对应的多个信号电平V1与V2，使得此有机EL器件驱动信号是根据这几个探测电平S1与S2下探测出的信号状态而产生的。至于用在这些探测电平S1与S2下探测出的LCD驱动脉冲下的条件，可以采用H电平(正逻辑)或L电平(负逻辑)或是可以反转探测时的任一种输出。也可以采用一种探测电平。在这种情形下，探测电平S1与S2中的任一个。
为了探测LCD驱动脉冲的信号电平，对于所用的方法并无任何特别限制，通常的信号探测方法可以用于这一目的。例如图3所示，可以相对于LCD驱动脉冲的多个信号电平电压，在某个允差范围内设定低探测电压电平，由此在这些电压电平下探测或未探测出信号电压时能产生输出。更确切地说，在所示实施例中，LCD驱动脉冲的L电平是在第一探测电平S1下探测的，而LCD驱动脉冲的H电平是在第二探测电平S2下探测的，以转换为有机EL显示器所用的驱动脉冲。不论此信号是由正逻辑或负逻辑探测的，也不论对应于此探测信号的输出信号是正逻辑的或负逻辑的，都可以根据LCD驱动装置1或所用有机EL显示器的类型等适当地确定。在LCD用于显示信号状态时，通常进行信号变换使有机EL显示器发光。但在这种显示状态下，有机EL显示器可以按时分方式驱动。
用于设定探测电平的装置也无特别限制，可以利用通过电阻等将源电压分压形成参考电压的装置，或可以用包括阻抗元件、二极管、齐纳二极管等的装置来取代上述电阻。除此，还可以采用电压发生装置如电池，或可以通过A/D变换将探测电压相对于信号设定为数字数据形式。
通过比较装置将设定的探测电平与LCD驱动信号比较，在此将其作为超过它或低于它的信号探测出。对于这种比较装置并无特别限制，可以利用与OP放大IC相组合的比较器、改进的差动放大器、用于将经A/D变换的信号与参考数据比较的处理器，等等。也可以不用以上装置而将LCD驱动脉冲分压成许多电压，由此取出拟探测的信号电平而由逻辑电路等处理。
由信号变换装置产生出的这一有机EL显示器驱动信号变为适用于驱动有机EL显示器的，单一的H电平状态(VH)或L(VL)电平状态下的有机EL显示驱动信号(参看图3(b))。
响应此信号变换装置的输出信号，即有机EL显示器驱动脉冲，在此最好采用扫描电极驱动装置2a与数据电极驱动装置2b，将此有机EL显示器的至少一个电极的连接从电源侧变换到接地侧或者反之。具体地说，若此电极在工作时连接到接地侧(电源侧)则在不工作时连接到电源侧(接地侧)。通过按此方式稳定非工作部，这样就能在矩阵上的有机层等之中防止因虚光发射致电流漏泄而形成的任何有缺陷部分，这是因为此部分的扫描行侧保持在H电平(L电平)下。
用来变换对电极的连接的一种可能方法是采用例如继电器的接触器件。但当考虑到高速和可靠的作业时，则最好应用晶体管、FET或与之等效的半导体器件。将多个(两或多个)这种半导体器件对应于它们的导通方向连接并布置成，使它们与电源侧或接地侧连接。当一个半导体器件在工作时(导通态)，另一个即处于工作中(非导通态)。为了实现这种连接与布置，一般已知有推拉连接。在此应知“电源侧”与接地侧包括不仅是对电源与接地线的直接连接，还包括通过例如限流电阻与保护二极管等器件对其所作的连接。
下面说明本发明所用EL显示器中的有机层。
这里所用的EL显示器包括基片、空穴注入电极、空穴注入与输送层、组合的发光与电子注入/输送层以及注入电极和在有必要时叠层到基片上的保护层。将这种多层结构反转而在它与密封片之间夹入有机层。
本发明的有机EL显示器并不局限于上述布置形式而可以有多种结构。例如可设置单一的发光层而让电子注入与输送层夹设于此发光层和电子注入电极之间。在有需要时，可将空穴注入与输送层与该发光层混合。
对于空穴注入电极，最好采用透明或半透明电极，这是因为它常被作为第一电极形成于基片上并构造成可由它取出发射的光。对于透明电极，可以采用ITO(锡掺杂的氧化铟)、IZO(锌掺杂的氧化铟)、ZnO、SnO2、In2O3等。但以ITO与IZO更为理想。通常，ITO按化学计量组成含有In2O3与SnO2，但O量可为稍许偏差。
空穴注入电极最好应具有至少某个足以注入空穴的厚度，此厚度最好为10～500nm而更好为30～300nm。
空穴注入电极层可用蒸镀工艺等形成。但最好是采用喷涂工艺。
电子注入电极最好由具有低工作功能的材料形成，如K、Li、Na、Mg、La、Ce、Ca、Sr、Ba、Al、Ag、In、Sn、Zn与Zr，各取纯金属形式。为了改进这种电子注入电极的稳定性，最好采用含这类金属的二元或三元合金系统。或者可采用碱金属的氧化物和氟化物。这时的电子注入电极可以由蒸镀或喷涂工艺形成。
此种电子注入电极薄膜最好应具有至少某个足以注入电子的厚度，为≥0.1nm而最好为≥1nm。对此厚度虽无上限，但最好以约1～500nm为限。这种电子注入电极上可以设置保护性电极。
在形成了这种电极膜后，可以由无机材料例如SiOx上或有机材料例如Teflon或是含氯的氟化碳聚合物，在前述的保护性电极之外形成保护膜。这种保护膜可以是透明的或不透明的，其厚度约为50～1200nm。所述保护膜不仅可以由上述反应喷涂工艺形成，但也可以由通常的喷涂工艺、蒸镀工艺、PECVD工艺等形成。
所述EL显示器最好由密封片密封以防其中的有机层与电极氧化。为防水汽渗入，采用粘合树脂层将此密封片粘合到此显示器件上。最好把惰性气体如Ar、He与N2用作密封气体。
前述基片材料对本发明并不特别严格而可根据叠层到基片上的有机EL结构的电极材料适当地确定。例如可以采用金属材料如铝以及透明或半透明材料如玻璃、石英与树脂。基片也可由不透明材料形成，例如可以用陶瓷片如氧化铝片、或金属片如表面已经过氧化或以其他方式处理过的不锈钢片，热固化树脂如苯酚树脂以及热塑性树脂如聚碳酸酯。
现来说明设于有机EL器件上的有机材料层。
所述发光层能注入空穴与电子、输送它们并重新组合空穴与电子形成激子。这种发光层最好采用电子上较中性的化合物。
此空穴注入与输送层能促进从空穴注入电极注入空穴，提供空穴的稳定输送并截止电子。此电子注入与输送层则能便于从电子注入与输送层注入电子，可稳定地输送电子并截止空穴。这些层能有效地用来增加注入发光层中的空穴与电子数，同时限制其中的空穴与电子以使其再结合区最佳化而提高发光效率。
发光层的厚度、空穴注入和输送层的厚度以及电子注入与输送层的厚度都无特别限制，但这些层的厚度通常最好约5～500nm，特别是10～300nm，当然会因所用形成方法而不同。
空穴注入与输送层的厚度同电子注入与输送层的厚度近似相等，或约为发光层厚度的约1/10至约10倍，当然这要取决于再组合/发光区的设计。当此空穴或电子注入与输送层分成注入层与输送层时，最好使此注入层至少厚1nm而输送层也至少厚1nm。这一厚度的上限对注入层通常约500nm而对于输送层通常也约500nm。当设置着两个注入与输送层时，也仍然采用与所述相同的膜厚。
在本发明的有机EL器件中，此发光层含有能发光的化合物的荧光材料。这里所用的荧光材料例如可以是选自如JP-A 63-264692中所公开的化合物如喹吖酮、红荧烯和苯乙烯基等染料中的至少一种化合物。也可以应用喹啉的衍生物如含有8-羟基喹啉或其衍生物作为配体的金属络化物染料，例如三(8-羟基喹啉)铝、四苯丁二烯、蒽、苝、晕苯以及12酞吡酮等衍生物。还可以采用JP-A 8-12600(日本专利申请No.6-110569)中公开的苯基蒽以及JP-A 8-12969(日本专利申请No.6-114456)中公开的四芳基乙烯衍生物。
所述荧光化合物最好与本身能发光的基质相组合使用；这就是说，此荧光化合物最好用作掺杂剂。这时，发光层中荧光化合物的含重按重量计最好为0.01～10％，特别是0.1～5％。将这种荧光化合物与基质相结合能改变基质的光发射的波长性能，得以发射较长波长的光，从而能改进发光效率和提高所述器件的稳定性。
喹啉醇配合物以及含8-羟基喹啉或其衍生物为配体的铝配合物是理想的基质。这类铝配合物有代表性的公开于JP-A 63-264692、3-255190、5-70733、5-258889、6-215874等中。
典型的铝配合物包括三(8-羟基喹啉)铝、二(8-羟基喹啉)镁、二(苯并{f}-8-羟基喹啉)锌、二(2-甲基-8-羟基喹啉)铝的氧化物、三(8-羟基喹啉)铟、三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝、8-羟基喹啉锂、三(5-氯-8-羟基喹啉)镓、二(5-氯-8-羟基喹啉)钙、5，7-二氯-8-羟基喹啉铝、三(5，7-二溴-8-羟基喹啉)铝以及聚[锌(II)-二(8-羟基-5-喹啉基)甲烷。]
还可以采用具有除8-羟基喹啉或其衍生物之外其他配体的铝配合物。
其他理想的基质包括JP-A 8-12600(日本专利申请No.6-110569)中公开的苯基蒽衍生物、JP-A 8-12969(日本专利申请No.6-114456)中公开的四芳基乙烯衍生物等。
在实施本发明时，此发光层也可用作电子注入与输送层。这时最好采用荧光材料如三(8-羟基喹啉)铝等，这可以由蒸镀方法提供。
当有必要或希望最好时，所述发光层是由能注入和输送空穴的至少-种化合物与能注入和输送电子的至少一种化合物的混合层形成。此时最好在该混合层中加入掺杂剂。此混合层中掺杂剂化合物的含量按重量计最好为0.01～20％，特别为0.1～15％。
在具有可用于载流子的跳跃传导路径的这种混合层中，各载流子于极性有利的物质中迁移，以使不可能发生注入具有相反极性的载流子。这样由于较少损伤有关的有机化合物而可以延长所述器件的使用寿命。通过将前述掺杂剂加入到混合层中，能够改变此混合层本身所具有的发光波长的性能，使光发射波长移向较长的波长，从而能改进发光强度与相关器件的稳定性。
能注入和输送空穴的混合物与能注入和输送电子的化合物被用来形成所述混合物，这两种化合物可以选自用于注入和输送空穴的化合物以及用于注入和输送电子的化合物，见以后所述。特别是对于用来注入和输送空穴的化合物，最好是采用具有强荧光的胺的衍射物，例如空穴输送材料如三苯基二胺的衍生物、苯乙烯胺衍生物以及具有芳族稠环的胺衍生物。
至于能注入和输送电子的化合物，最好采用含喹啉衍生物，特别是8-羟基喹啉或其衍生物作为配体的，尤其是三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)的金属配合物。同样理想的是采用前述的苯基蒽衍生物以及四芳基乙烯衍生物。
此时应确定能注入和输送空穴的化合物相对于能注入和输送电子的化合物的混合比，同时应考虑载流子迁移率与载流子密度。一般，上述能注入和输送空穴的化合物与能注入和输送电子的化合物的重量比约为1/99～99/1，较好是10/90～90/10，而最好是20/80～80/20。
这种混合层的厚度最好应等于或大于单一分子层的厚度和小于有机化合物层的厚度。具体地说，此混合层的厚度值为1-100nm，更好是5～60nm而最好是5～50nm。
上述混合层最好由共蒸镀工艺形成，即从不同的蒸镀源来蒸镀所选择的混合物。但当待混合的化合物具有一致或稍有不同的蒸汽压力(蒸发温度)时，它们则可在同一蒸发板上事先混合供随后的蒸镀用。这些化合物最好在混合层中均匀地混合到一起。但这些化合物在此混合层中可能会以“群岛”形式出现。通过蒸镀有机荧光物质或于树脂粘合剂中以分散的有机荧光物质涂层，一般可将此发光层按给定厚度形成。
对于空穴注入和输送层，可以采用的各种有机化合物，例如公开于JP-A 63-295695、2-191694、3-792、5-234681、5-239455、5-299174、7-126225、1-126226与8-100172以及EP 0650955A1。具体的例子是四芳基联苯胺化合物(三芳基二胺或三苯基二胺(TPD))、芳族叔胺、腙衍生物、咔唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、具有一个氨基的噁二唑衍生物，以及聚噻吩。这些化合物可以单独地或是两或多个结合使用。当采用两或多个这种化合物时，它们可以作为分开的层叠置或者相反加以混合。
当空穴注入和输送层作为分开的空穴注入层和分开的空穴输送层提供时，可以由上述的用于空穴注入和输送层的化合物选两或多种化合物作择优组合。这时最好按下述秩序叠层：将具有低电离电位的化合物层相邻地设于空穴注入电极(ITO等)之上。还最好采用在空穴注入电极表面上有良好的薄膜形成能力的化合物，保持上述秩序来提供两或多层空穴注入和输送层，这样还能有效地降低驱动低压和防止发生电流漏泄以及出现与生长黑斑。由于在此器件的制造中利用了通过蒸发来实现淀积，故可以在均匀和无针孔状态下形成薄至约1～10nm的膜，这样，即使在空穴注入层中所用的化合物具有低的电离电位和在可见光范围有吸收时，也能制止所发射的光的色调有任何改变和由于再吸收造成的效率降低。这种空穴注入和输送层可以与发光层的情形相同，通过蒸镀前述化合物形成。
当有必要设置电子输送层时，则可以采用喹啉衍生物，如含8-羟基喹啉或其衍生物作为配位体的有机金属络化物，例如三(8-羟基喹啉)铝盐(Alq3)、噁二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基醌衍生物，以及硝基取代的芴衍生物。电子注入与输送层也可用作发光层。这时最好采用三(8-羟基喹啉)铝盐等。此电子输送层可以与发光层情形相同，例如由蒸镀形成。
当电子注入与输送层是作为独立的电子注入层和独立的电子输送层提供时，则可以从上面对于电子注入与输送层所述的化合物中按最优组合选取其两或多种。此时最好按这样的顺序叠层，使具有较大电子亲和性的化合物层比地设于电子注入电极之上。这样的叠层顺序也适用于设置两或多层电子注入与输送层的情形。
在上述这些有机层中，空穴注入与输送层、电子注入与输送层等可以由无机材料形成。
对前述基片可以为其设置上滤色膜、含荧光材料的彩色转换膜或介质反射膜，用以控制发光的颜色。
上述滤色膜可以采用液晶显示器件所用的滤色膜等。但最好控制滤色膜的性质使与所述有机EL器件发射的光一致，因此使发射光的取出效率以及颜色的纯度能最优化。
通过使所采用的滤色膜能截止那种会为此EL器件材料或荧光彩色转换层所吸收的短波长的外来光，就能改善此器件的光阻和在此器件上所显示内容的对比度。
代替这种滤色膜，也可采用光学薄膜如多层介质膜。
上述荧光彩色转换膜吸收EL器件发出的光，通过从此转换膜的荧光体中将光释放，这种转换膜包括三部分：粘合剂、荧光材料与光吸收材料。
实施本发明时，至关重要的是采用具有高荧光量子效率的荧光材料，特别是在EL光发射波长区具有强吸收的荧光材料。激光染料适用于实施本发明。为此目的，例如最好采用若丹明化合物、苝化合物、花青化合物、酞菁化合物(包括亚酞菁化合物等)、萘二酰亚胺化合物、稠环烃化合物、稠杂环化合物、苯乙烯基化合物以及香豆素化合物。
至于粘合剂，至关重要的是从不会消除荧光的材料中作适当的选取。特别最好的是采用能由光刻蚀、印刷等构成精细花纹的材料。同样最好的是采用不会在形成ITO膜或IZO膜中受损伤的材料。
光吸收材料是用在光不能为荧光材料完全吸收时，因而如无需要时也可不用。选用这种光吸收材料时，最好要使其不会消除荧光。
所述空穴注入与输送层、发光层以及电子注入与输送层最好是用真空蒸镀工艺形成，因为这样能获得均匀的薄膜。利用真空蒸镀工艺，可以获得无定形态的均匀薄膜或者说粒度不超过0.21μm的薄膜。粒度大于0.2μm会造成不均匀的光发射。为避免出现这种情形，需要使所述器件有高的驱动电压。但这样又会显著降低电荷的注入效率。
对于真空蒸镀的条件并无特别限制。但这种真空蒸镀应在可高达10-4pa的真空度和约0.01～1nm/sec的沉积速率下进行。此外，所述各层最好应在真空下连续形成，这部分是由于如此能避免在相邻层间的界面上有杂质沉积而能实现高的性能，部分是由于能降低器件的驱动电压而得以消除黑斑或不生长黑斑。
当要由真空蒸镀工艺形成这批各含有多种化合物的层时，则最好采用共蒸镀工艺，同时将盛有有关化合物的各个板置于温度控制之下。
本发明的有机EL器件一般为DC驱动型的，但也可以是AC型或脉冲驱动型的。所用电压通常约为2～30V。
例
下面举例各具体地解释本发明。
图4所示的显示控制装置1(参看图1)包括：输入/输出块11，用于通过与主计算机(未图示)相连的外部总线4来接收输入/输出控制信号；地址缓冲器12，用于接收地址信号；数据缓冲器，用于接收数据信号。
输入/输出控制块11、地址缓冲器12与数据缓冲器13连接一控制寄存器18、后者能根据设定的内容对各个部件提供各种设定与控制。地址缓冲器12与数据缓冲器13连接到外存储媒体控制块15，通过它能使显示的图象等暂存于外存储媒体5中，同时显示存于外存储媒体5中给定的图象信息。在此应注意到此外存储媒体5是连接到用于提供再生信号的时钟控制块14上，而这种再生信号则是为与显示控制装置1等同步所需的。
外存储媒体控制块15连接一显示数据控制块16，后者用来将待显示的数据送至一监视器上，即把数据信号送到显示器驱动装置2上。显示器定时控制块17连接着控制寄存器15和时钟控制块14以传送显示时刻，即把扫描信号、用于显示数据的时钟信号等发送给显示驱动装置2。
从控制寄存器18将起动信号等送给显示驱动装置2，得以控制显示器驱动装置2的全部作业。如图1中例示，显示器驱动装置2包括扫描电极驱动装置2a与数据电极驱动装置2b，得以驱动矩阵部31和段部32。
根据取上述结构的显示器控制装置1，扫描电极(垂直线)的个数可以由控制寄存器18设定或者控制。本例中，垂直回扫时间由控制寄存器作为与两条垂直线相对应的时间确定，以使第一条垂直线(扫描电极)能在最后的垂直线(扫描电极)被驱动一定时间之后能再次被驱动。通过在对应于此最后垂直线的时间驱动段部32之后，就能自动地将对应于此垂直回扫时间的时间有效地用作非选择时间即静止时间。
要是由控制寄存器18所设定的垂直线的个数大于实际所需的个数，就能有效地把用于驱动实际不存在的垂直线的时间用作非选择时间，即静止时间。这样就能以某种自由度设定此静止时间，从而不必将对之要求静止时间的垂直线固定到最后的驱动线，于是便增加了设计的自由度。此时的垂直回扫时间可以存在或不存在。
可以给所述控制寄存器或在功能上与之等效的控制装置增设非选择时间控制功能。在此情形下由于需要作特殊的安排，很难利用既有的IC等。但因为可以制成适用于系统的设计而可实现更有效的显示器控制装置。此时最好提供用于选择或设定非选择时间的寄存器或指令或是提供具有非选择时间的驱动线。即使是用到了不能注意设定扫描行数目的控制器IC，但要是从这种IC中选择能驱动实际被驱动的扫描行以及假扫描行的IC，也就不会产生任何问题。
根据如上阐述的本发明，能够提供一种有机EL显示器驱动系统，它能够驱动甚至是具有混合的矩阵部与段部的显示器而既不会降低对比度也不会发射虚光，同时还具有简单的结构。

Claims (5)

1．一种用于驱动具有混合的矩阵部与段部的有机EL显示器的系统，此显示器在扫描电极与数据电极之间包含具有有机材料的有机层，其中当所述扫描电极与所述数据电极被驱动时，在驱动所述段部之后提供了其间无数据显示的非选择时间。
2．根据权利要求1所述的用于驱动有机EL显示器的系统，其中在所述段部上的驱动线中至少有一条被驱动同时连接到所述扫描电极上最后的驱动线上，并且在驱动所述段部之后提供上述的非选择时间。
3．根据权利要求1或2所述的用于驱动有机EL显示器的系统，其中所述段部的总面积大于所述矩阵部分中前述扫描电极上一条扫描行所对应的象素的总面积。
4．用于驱动具有混合的矩阵部与段部的有机EL显示器的方法，此显示器在扫描电极与数据电极之间包含具有有机材料的有机层，其中当所述扫描电极与所述数据电极被驱动时，在驱动所述段部之后提供了在其间无数据显示的非选择时间。
5．根据权利要求4所述的用于驱动有机EL显示器的方法，其中对应于所述扫描电极的一条扫描行的所述段部在被驱动的同时与此扫描电极上最后的驱动线连接，并且在驱动所述段部之后提供上述的非选择时间。
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