(57)【要約】マトリックス形態で組み立てられたＯＬＥＤ（２）を有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイ（１）を制御する方法及びユニットが記載され、ＯＬＥＤ（２）を制御する列は電流源（３）に接続され、行は、行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）の持続時間中に互いに連続して接続される。列とアドレス指定された行との横転に配置されたピクセルの明度（Ｌ）は、行アドレス時間（ｔＲＯＷ）内のターンオン時間（ｔＩＮＪ）及び列電流（ＩＩＮＪ）の振幅による影響を受ける。エネルギー効率的な制御を達成するために、ポストルミネセンス時間（ｔＺ）中に列を電位のない状態に切り替え、ＯＬＥＤ（２）において変換される電荷量（ＱＬＵＭ）を特定する際に、アドレス指定前にＯＬＥＤ（２）の静電容量に蓄えられていた電荷量（ＱＣＡＰ）を考慮することにより、列電流（ＩＩＮＪ）のターンオン時間（ｔＩＮＪ）中に光に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ）及びポストルミネセンス時間（ｔＺ）中にＯＬＥＤ（２）の静電容量（ＣＰ）により供給され、光に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿Ｚ）に支配されてピクセルの明度（Ｌ）を制御することが提案される。【選択図】なし
2011523089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＬＥＤ（２）を制御する列が電流源（３）に接続され、行は、行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）の持続時間中に互いに連続して接続され、それにより、列とアドレス指定された行との交点に配置されたピクセルの明度（Ｌ）が、前記行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）内のターンオン時間（ｔＩＮＪ）及び列電流（ＩＩＮＪ）の振幅により影響を受ける、マトリックス形態に組み立てられたＯＬＥＤ（２）を有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイ（１）を制御する方法であって、前記ピクセルの明度（Ｌ）が、ポストルミネセンス時間（ｔＺ）中に前記列の電位をなくすように切り替えることにより、前記列電流（ＩＩＮＪ）の前記ターンオン時間（ｔＩＮＪ）中に光に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ）及び前記ポストルミネセンス時間（ｔＺ）中に前記ＯＬＥＤ（２）の静電容量（ＣＰ）から供給され光に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿Ｚ）に支配されて制御され、前記ＯＬＥＤ（２）において変換される前記電荷量（ＱＬＵＭ）を特定するために、前記アドレス指定前にＯＬＥＤ（２）の前記静電容量に蓄えられていた前記電荷量（ＱＣＡＰ）が考慮されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記ＯＬＥＤ（２）上で変換される前記電荷量（ＱＬＵＭ）の制御が、前記ターンオン時間（ｔＩＮＪ）及び前記ポストルミネセンス時間（ｔＺ）を調整することにより行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記列電流（ＩＩＮＪ）の前記ターンオン時間（ｔＩＮＪ）中に生成され、光に変換される前記電荷量（ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ）の値及び前記ポストルミナンス時間（ｔＺ）中に光に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿Ｚ）の値、並びに／あるいは異なるターンオン時間（ｔＩＮＪ）、ポストルミナンス時間（ｔＺ）、電流振幅（ＩＩＮＪ）、及び／又は電荷状態（ＱＣＡＰ，ＶＣＯＬ）に関するこれらの和（ＱＬＵＭ）がルックアップテーブルに記憶されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）が、続けて制御される行の明度（Ｌ）を条件として変更されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記行の順序が変更されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ＯＬＥＤ（２）のそれぞれの前記静電容量に蓄えられているエネルギーが次の行アドレス指定中に必要なエネルギーよりも高い場合、過剰な電荷量（ＱＣＰＡ）が行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）中に放電されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイ（１）が動作中に閾値電圧（ＶＴＨ）が決定されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ＯＬＥＤ（２）の前記静電容量（ＣＰ）の前記電荷（ＱＣＰＡ）が、所定の期間後にリセットされることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ＯＬＥＤ（２）の前記静電容量（ＣＰ）が、各行アドレス指定後に前記閾値電圧（ＶＴＨ）まで放電されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記列電圧（ＶＣＯＬ）が列内で測定され、光子電荷（ＱＬＵＭ）に変換される電荷量及び／又は蓄えられている電荷量（ＱＣＡＰ）との電荷バランスにおいて考慮されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
プレチャージが、前記行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）の開始時のプレチャージ時間（ｔＰＲＥ）の持続時間中に行われることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ディスプレイのいくつかの行及び／又は列が同時に制御されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
マトリックス形態で組み立てられたＯＬＥＤ（２）であって、ＯＬＥＤ（２）を制御する、マトリックス形に組み立てられたＯＬＥＤ（２）の列が、電流源（３）及び好ましくは、基準電圧（ＶＴＨ）に接続するスイッチ（４、６）を有し、前記マトリックス形に組み立てられたＯＬＥＤ（２）の行が、接地及び基準電位（ＶＣＯＭ）に接続して、行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）の持続時間中に繰り返し順番にアドレス指定するスイッチ（５）を有する、マトリックス形態で組み立てられたＯＬＥＤ（２）と、さらに、列とアドレス指定された行との交点に配置されたピクセルの明度（Ｌ）に対して、前記行ターンオン時間（ｔＲＯＷ）内のターンオン時間（ｔＩＮＪ）及び列電流（ＩＩＮＪ）の振幅による影響を及ぼすように確立されたドライバとを有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイ（１）を制御するドライバであって、前記ドライバが、ポストルミネセンス時間（ｔＺ）中に前記列を電位のない状態に切り替え、前記ＯＬＥＤ（２）において変換される電荷量（ＱＬＵＭ）を特定する際に、前記アドレス指定前のＯＬＥＤ（２）の静電容量（ＣＰ）に蓄えられていた電荷量（ＱＣＡＰ）を考慮することにより、前記列電流（ＩＩＮＪ）の前記ターンオン時間（ｔＩＮＪ）中に光に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ）及び前記ＯＬＥＤ（２）の静電容量（ＣＰ）により供給され、前記ポストルミネセンス時間（ｔＺ）中に光に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿Ｚ）に支配されて前記ピクセルの明度（Ｌ）を制御するために備えられることを特徴とする、ドライバ。
【請求項１４】
マトリックス形態で組み立てられたＯＬＥＤ（２）であって、ＯＬＥＤ（２）を制御する、マトリックス形に組み立てられたＯＬＥＤ（２）の列が、電流源（３）及び好ましくは、基準電圧（ＶＴＨ）に接続するスイッチ（４、６）を有し、前記マトリックス形に組み立てられたＯＬＥＤ（２）の行は、接地及び基準電位（ＶＣＯＭ）に接続して、行アドレス指定時間（ｔＲＯＷ）の持続時間中に繰り返し順番にアドレス指定するスイッチ（５）を有する、マトリックス形態で組み立てられたＯＬＥＤ（２）と、さらに、列とアドレス指定された行との交点に配置されたピクセルの明度（Ｌ）に対して、前記行ターンオン時間（ｔＲＯＷ）内のターンオン時間（ｔＩＮＪ）及び列電流（ＩＩＮＪ）の振幅による影響を及ぼすために備えられたドライバとを有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイであって、前記ドライバが、ポストルミネセンス時間（ｔＺ）中に前記列を電位のない状態に切り替え、前記ＯＬＥＤ（２）において変換される電荷量（ＱＬＵＭ）を特定する際に、前記アドレス指定前の前記ＯＬＥＤの静電容量に蓄えられていた電荷量（ＱＣＡＰ）を考慮することにより、前記列電流（ＩＩＮＪ）のターンオン時間（ｔＩＮＪ）中に変換される電荷量（ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ）及びポストルミネセンス時間（ｔＺ）中に前記ＯＬＥＤ（２）の前記静電容量（ＣＰ）により供給される電荷量（ＱＬＵＭ＿Ｚ）に支配されて前記ピクセルの明度（Ｌ）を制御するために備えられることを特徴とする、受動マトリクスＯＬＥＤディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列は個々に、又は、数列又は全列が同時に、ＯＬＥＤを駆動する電流源に接続され、もしくは電圧が供給され、行はそれぞれ接続され、行アドレス指定時間持続中に互いに連続してアドレス指定され、それにより、列とアクティブ化された行との交点にあるＯＬＥＤに電流が供給され、発光する、請求項１の主旨に従ってマトリックス形態で組み立てられたＯＬＥＤを有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイを制御する方法及びユニットに関する。行をアドレス指定することにより、行は１つずつ、この列に組み込まれたＯＬＥＤに電流を供給するために印加された電圧で走査される。ＯＬＥＤで変換された電荷は、列とアドレス指定された行との交点に配置されたピクセルを発光させ、この発光は、行アドレス指定時間内のターンオン時間及び列電流の振幅による影響を受ける。特に、列のすべてのＯＬＥＤの静電容量も、そのときにＯＬＥＤがアクティブ化されているか否かに関係なく、列電流により充電される。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ全体は、１つのディスプレイで組み立ててもよく、又は並列に、空間的に互いを補うように動作するいくつかのディスプレイで組み立ててもよい。本願の表記では、列及び／又は行の可能な水平配置及び垂直配置に関わりなく、電流により駆動される一続きは列と見なされ、続けてそれぞれアクティブ化されアドレス指定される一続きは行と見なされる。列及び行という用語は、上述した機能により定義される。典型的な用途では、列は、受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイの陽極をなし、行は陰極をなす。
【０００３】
ＯＬＥＤの固有容量は、受動マトリックスディスプレイ内で互いに結合される。ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）をオンオフ切り替えすることにより、静電容量は各場合でそれぞれ充放電される。従って、制御用のこれら静電容量は、使用される駆動方式に対応して、受動マトリックスディスプレイ内で比較的大きな電力損失を生じさせる。電力損失は、行数に伴って二次式的に増大する。高品質用途では比較的高い電力損失が許容されないため、この問題により、高品質用途での受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイの使用が躊躇われる。
【０００４】
ＯＬＥＤの静電容量が互いに結合するため、これが適切な駆動方式により回避されない限り、容量結合に起因する受動ピクセル、すなわち制御されないピクセルの不要な閃光が現れ得る。この場合の不要なアクティブ化は、「クロストーク」とも呼ばれる。
【０００５】
この許容されないクロストークを回避するために、すべての行接続は、特許文献１又は特許文献２から既知のように従来の駆動方式で固定電位に接続、即ちそれぞれアドレス指定された能動ピクセルでは、接地に接続され、それぞれアドレス指定されない受動ピクセルではより高い電位に接続される。アクティブ化の都度、最初に列の大半が正電圧でプレチャージされる（プレチャージ）。次に、電流が、ピクセルの明度に従って、アドレス指定された行との列接続に供給される。意図される明度に達した場合、列接続（大半が接地に接続される）に低電圧が印加され、それにより、静電容量が放電され、各ピクセルのＯＬＥＤはクロストークを生じない。そのような受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイは、特許文献３にも記載されている。
【０００６】
アドレス指定の都度、すべてのＯＬＥＤの静電容量が充電され、行のアクティブ化後に再び放電されるため、制御に必要な電力の大部分は無駄になり、ディスプレイの効率は低減する。さらに、ドライバチップ及びディスプレイは、この電力損失により加熱され、それにより、合計電力損失が、それ以上は散逸できない程まで高くなり、ディスプレイがディスプレイ自体を加熱する恐れがある。これにより、温度上昇に伴って急激に低減するディスプレイの寿命も低減することになる。ディスプレイのすべてのピクセルが一度にアクティブ化されるフレーム期間中にアドレス指定される数は、行数に比例するため、この問題は、ディスプレイ内のアドレス指定される行の数に伴って次第に悪化する。
【０００７】
この文脈の中では、行スイッチ又は列スイッチを開いた後のＯＬＥＤのポストルミネセンス（ｐｏｓｔ  ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が記載される特許文献４から、ＯＬＥＤの静電容量内に蓄えられたこの電荷が、インダクタンスとの回路接続により直列に再分散することが既知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２３３１４８Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１６９６７５Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３５１，２５５Ｂ１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０  ２００５  ０３９  ５３８  Ａ１号明細書
【特許文献５】独国特許第１０  ２００５  ０６３  １５９号明細書
【特許文献６】独国特許第１０  ２００５  ０６３  １５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、対応するディスプレイ自体等の受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイを制御するエネルギー効率の高い可能性を生み出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この課題は、請求項１の特性により、列電流のターンオン時間中に生成される電荷量及びポストルミネセンス時間中にＯＬＥＤの静電容量から供給される電荷量に支配されるピクセルの発光を制御することにより解決される。この方法の利点は、列内のＯＬＥＤの充電された静電容量が、ＯＬＥＤを介して発光することにより電力を解放し、このエネルギーを有用なエネルギーに変換することである。ポストルミネセンス時間中、列内への電流注入は意図されない。ＯＬＥＤの静電容量の放電の大部分が光に変換されるため、静電容量の充電に必要なエネルギーはここで再取得される。本発明によれば、アドレス指定前にＯＬＥＤの静電容量に蓄えられていた電荷量は、ＯＬＥＤにおいて変換される電荷量を特定する際に考慮される（Ｃｈｉｈａｏ  Ｘｕによる注釈：ＯＬＥＤにおける変換とは発光を意味する）。
【００１１】
これは、ポストルミネセンス時間中に列を電位のない状態に切り替えることにより達成され、これは例えば、列スイッチが開かれた状態を保つことを意味する。この状態では、静電容量に蓄えられた電荷は、ドライバチップ内の電流により電力損失として散逸させることができない。
【００１２】
本発明によれば、ピクセルの明度が電荷量によって調整され、ＯＬＥＤにおいて光子電荷に変換される場合が最も好都合である。これは特に、ターンオン時間及びポストルミネセンス時間の持続時間を調整することにより行うことができる。原理上、ターンオン時間及びポストルミネセンス時間の計算はドライバ内で行うことができ、ドライバ内で、受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイを制御するプロセスが実施される。達成される明度の複雑性及び非線形性により、電荷量及び動画再生の高速制御速度に応じて、所望の輝度に支配されるターンオン時間の持続時間を単純にルックアップテーブルに記憶し、適切な補間により決定することができる。製造に起因する公差について、ルックアップテーブルに記憶されるデータについてのパラメータを提供することが特に有用である。
【００１３】
列電流のターンオン時間中に生成され、光子電荷に変換される電荷量、ポストルミネセンス時間中に光子電荷に変換される電荷量、並びに異なるターンオン時間及びポストルミネセンス時間についてのこれらの電荷量の合計についての値をルックアップテーブルに具体的に記憶することができる。次に、これらの値を使用することにより、ターンオン時間及びポストルミネセンス時間を得ることができる。
【００１４】
本発明により、続けて制御される行の明度に支配される行アドレス指定時間を変化させることも可能である。このために、非常に明るい被制御ピクセルに続く被制御ピクセルが、低輝度しか示さない場合、好ましくは、アドレス指定時間の延長を意図することができる。この場合、延長された行アドレス指定時間を使用して、明るいピクセルを放電することができる。しかし、ディスプレイの合計制御時間は通常、延長されないため、ディスプレイの各ピクセルが一度に制御されるフレーム時間範囲内のアドレス指定時間の延長を省かなければならない。
【００１５】
さらに、本発明によれば、アドレス指定される行の順序を変更することが意図され得る。これを使用して、以下に説明するように、例えば、続けて制御される行内のピクセルの明度の差を最低限に抑えて、行アドレス指定時間のばらつき又は強制放電を回避することができる。
【００１６】
いくつかのＯＬＥＤの静電容量に蓄えられている電力が、次の行アドレス指定中に必要なエネルギーよりも高い場合、静電容量の外部放電が必要であり得る。この場合、本発明により、このＯＬＥＤの電圧に対応する、アドレス指定時間中のＯＬＥＤを通して発光されない閾値を超える電荷量分が、好ましくは、放電されることを意図することができる。この閾値電圧は、ディスプレイに固有に、且つ動作固有に選択することができ、それにより、アドレス指定される行の順序も、上述した強制放電を回避するように変更することができる。閾値電圧レベルを超える分の電荷の放電により、このポストルミネセンス時間が存在しない場合であっても、ディスプレイを制御する方法及びディスプレイ、ディスプレイを制御するように実施されるドライバに、より低い電力損失、ひいては上述した恩恵がもたらされる。さらに、アドレス指定時間直後の静電容量の充電時間の短縮も達成され、それにより、制御時間中での個々のＯＬＥＤの発光により多くの時間が残されることになる。
【００１７】
本発明によれば、ＯＬＥＤの静電容量がこのＯＬＥＤの発光なしでプレチャージされる電圧に対応する閾値電圧は、受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイが動作中に、例えば、定義された電流パルスを印加し、電圧が閾値電圧まで降下するまで長い待ち時間をおくことにより、決定することができる。この閾値電圧は、例えば、マイクロプロセッサにおいて測定し、マイクロプロセッサに集積されたアナログ／デジタル変換器によりデジタル化することができる。
【００１８】
本発明により、ピクセルの明度の特定及びＯＬＥＤで変換される電荷量の特定に利用される電荷量の誤差の蓄積を回避するために、一定であってもよく、又は特定の要件を満たす必要がある所定の時間期間後のＯＬＥＤの静電容量の電荷状態は、再び閾値電圧に設定することができる。あるいは、ＯＬＥＤの静電容量の完全な放電ももちろん可能である。定義された状態へのこの放電により、ドライバ制御を再び、ディスプレイ内の実際の電荷状態に一致させることができる。
【００１９】
特別な実施形態によれば、各行アドレス指定後、ＯＬＥＤの静電容量を完全には放電することができないが、閾値電圧まで放電される。それにより、ルックアップテーブルに提供しなければならないパラメータ数を低減し、各アドレス指定前に、定義された電荷状態がディスプレイ内に存在することを達成することができる。しかし、異なるＯＬＥＤの静電容量の完全な放電が行われないため、電力損失は大幅に低減する。
【００２０】
提供する電荷をより詳細に決定できるように、好ましくは、各制御の前、最中、又は後の列電圧を測定し、光子電荷に変換される電荷量及び／又は蓄えられている電荷量の電荷バランスをとる際に考慮することができる。これは特に、各アクティブ化前に列電圧が特定の電圧に設定されず、必要であれば、各アクティブ化前に過剰な電荷が放電される場合に有意義である。しかし、後者の場合、検査のために列電圧を測定する可能性が与えられる。
【００２１】
ディスプレイ内の異なるピクセルのより素早い制御を達成するために、好ましくは増大した充電電流でのプレチャージを、行アドレス指定時間の始まりのプレチャージ時間中に行うことができる。このプレチャージは、より高いＯＬＥＤ電圧が達成されるまで寄生容量を供給する役割を果たし、ＯＬＥＤはかなりの程度、寄生容量から光を生成する。
【００２２】
ディスプレイを効率的に制御するには、特にいくつかの行を、必要であれば、いくつかの列も同時に制御することが妥当であり得る。
【００２３】
さらに、本発明は、マトリックス形態に組み立てられたＯＬＥＤを有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイを制御するドライバに関し、列は別個に、又は必要であればいくつかもしくはすべての列が同時に、ＯＬＥＤを制御するスイッチを有する。このスイッチはそれぞれ、特に、基準電圧等の電流源に接続して、電圧を供給する機能を有する。行も、行アドレス時間中のアドレス指定を繰り返し順番に実行できるように、接地及び基準電位に接続するスイッチを有する。行アドレス指定時間内のターンオン時間及び列電流の振幅により、列とアドレス指定された行との交点に配置されたピクセルの明度に影響を及ぼすために、ドライバが設けられる。本発明によれば、ドライバはさらに、列電流のターンオン時間中に生成される電荷量及びポストルミネセンス時間中にＯＬＥＤの静電容量から供給される電荷量に支配されるピクセルの明度を制御するために設けられる。さらに、ドライバは、上述及び後述の方法を実行するため、又は方法の異なるステップを実行するためにも設けられる。
【００２４】
最後に、本発明は、マトリックス形態で組み立てられたＯＬＥＤを有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイにも関し、マトリックスの列は、制御のために、好ましくは、基準電圧等の電流源に接続するスイッチを有する。マトリックスの行は、行アドレス指定時間中に繰り返し順番にアドレス指定できるように、接地及び基準電位に接続するスイッチを有する。さらに、行アドレス指定時間内のターンオン時間及び列電流の振幅により、列とアドレス指定された行との交点に配置されたピクセルの明度に影響を及すために、ディスプレイ内のドライバが設けられ、これによって列電流のターンオン時間中に生成される電荷量及びポストルミネセンス時間中にＯＬＥＤの静電容量から供給される電荷量に支配されるピクセルの明度が調整される。本発明によれば、受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイに提案されるドライバ、提案される方法のそれぞれを適用することにより、明らかにディスプレイの電力損失が低減すると共に、ディスプレイの熱が低くなり、ディスプレイの耐久性が増大する。
【００２５】
本発明のさらなる恩恵、特性、及び適用可能性も、実施形態例及び図の以下の説明から生じる。説明され、且つ／又は図示されるすべての特性は、特許請求の範囲又は後方参照での概要に関わりなく、個々に、又は他の構成で本発明の主旨を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】制御接続を有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイの等価回路である。
【図２】ＯＬＥＤの等価回路である。
【図３】ターンオン時間中のディスプレイの列である。
【図４】ポストルミネセンス時間中のディスプレイの列である。
【図５】行アドレス指定時間中のＯＬＥＤの列電流及び列電圧の遷移である。
【図６】行アドレス指定時間終了時のディスプレイの列である。
【図７】後続行のアドレス指定時のディスプレイの列である。
【図８】行アドレス指定時間後のＯＬＥＤの静電容量の放電である。
【図９】放電時の列電圧及び列電流の時間応答である。
【図１０】行アドレス指定時間中のＯＬＥＤの列電流及び列電圧の時間応答である。
【図１１】閾値電圧を決定する方法である。
【図１２】異なる駆動方式での列電圧及びＯＬＥＤ電流の比較である。
【図１３】図１２による駆動方式でのパルス幅に依存するルミナンスの比較である。
【図１４】プレチャージに関連しての列電圧及びＯＬＥＤ電流である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、ｍ個の列Ｃ１〜Ｃｍ及びｎ個の行Ｒ１〜Ｒｎを有する受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイ１を示す。ディスプレイ全体は、並列に動作する図１に示されるディスプレイ１をいくつか有してもよい。あるいは、ディスプレイは１つのみのディスプレイ１からなってもよい。
【００２８】
列Ｃと行Ｒとの交点には、それぞれ、列の定電流源として組み立てられる電流源３により供給可能なＯＬＥＤ２がある。このために、適切な列スイッチ４が接続される。各場合でアドレス指定される行（この図ではＲｉとして示される）は、接地に接続される。しかし、アドレス指定されない行は、列スイッチ５を介して共通電位ＶＣＯＭに設定される。ＯＬＥＤ漏れ電流による電力損失を最低限に抑えるために、本発明によれば、この電位はＯＬＥＤ順電圧に対応し得る。
【００２９】
図２は、ＯＬＥＤピクセルの単純なモデルを示す。矢印で示される注入電流ＩＩＮＪが２つの電流パス、すなわち、電荷が蓄えられるＯＬＥＤの並列容量Ｃｐへの容量電流ＩＣＡＰ（以下、単純に「静電容量」と呼ぶ）及びダイオード電流に比例して、ダイオード内で光子電流、すなわち光を生成する、実際のＯＬＥＤダイオードに繋がるダイオード電流ＩＯＬＥＤに分割される。
【００３０】
第１の近似では、生成される光Ｌｕｍ（ｔ）はダイオード電流ＬＯＬＥＤに比例する。光子でのこのピクセルの光子電流の積分は、ＯＬＥＤにおいて変換される電荷ＱＬＵＭにおおよそ対応する。従って、目に見える光は、十分に高いフレームレートでＱＬＵＭに比例する。
（数１）
∫Ｌｕｍ（ｔ）・ｄｔ∝∫ＩＯＬＥＤ（ｔ）・ｄｔ＝ＱＬＵＭ
【００３１】
負の光はないため、それぞれの光子電荷である光Ｌｕｍ（ｔ）は常に正である。特定の期間（フレーム期間）内で、発光しているピクセルの光子電荷と比較して小さく、低光子電荷を有するこのピクセルがディスプレイ内で実現されない場合、光子電荷Ｌｕｍ（ｔ）は「ゼロ」であると考えられる。この場合、静電容量の電圧はＯＬＥＤの閾値電圧ＶＴＨと呼ばれ、それにより、この閾値電圧からのダイオード電流ＩＯＬＥＤは、静電容量での電圧に相関する。
【００３２】
通常、ドライバチップにより実行される制御は、全体電流のみ、すなわち注入電流ＩＩＮＪのみを注入することが可能である。この電流は、容量電流ＩＣＡＰとダイオード電流ＩＯＬＥＤとの和である。従って、注入される電荷は、静電容量に蓄えられている電荷と光子電荷との和である。
（数２）
ＩＩＮＪ＝ＩＣＡＰ＋ＩＯＬＥＤ
【００３３】
注入電流ＩＩＮＪ及び容量電流ＩＣＡＰは、常に正であるダイオード電流ＩＯＬＥＤとは対照的に、正の場合もあり、負の場合もある。負の注入電流ＩＩＮＪは、ディスプレイ内の列の電位（陽極）が低減されることを意味する。負の容量電流ＩＣＡＰは、充電前のダイオードの静電容量が放電されることを意味する。従って、注入電流ＩＩＮＪがオフに切り替えられてもやはり、ダイオードの静電容量が放電されるため、ダイオード電流ＩＯＥＤは流れることができる。
【００３４】
フレーム期間内の光子電荷Ｌｕｍ（ｔ）に比例するピクセルの所望の明度Ｌを調整する本発明は、この効果を使用することができ、それにより、静電容量に蓄えられている電荷及び／又はエネルギーは光に変換される。
【００３５】
上述したＯＬＥＤの等価回路図に基づいて、図１に示される回路は、各列Ｃが他の列から容量的に切断されることを意味する。同時に、ダイオード２のすべての静電容量ＣＰは、この１つの列Ｃ内で効率的に短絡される。異なる列の容量的切断により、さらなる図では、各場合でのすべての列の代わりに、制御される１つの列が示される。
【００３６】
図３に示される閉じられた列スイッチ４において、注入電流ＩＩＮＪはこの列Ｃに流入する。静的状態において、アドレス指定されないＯＬＥＤ２は、高い共通電圧ＶＣＯＭによりはるかに低い電圧を有するため、電流はアドレス指定されたＯＬＥＤ２を通って流れ、ＯＬＥＤ２の特性により、アドレス指定されないＯＬＥＤ２はそれぞれ導通せず、又は、小さな規模でのみ導通するため、光を生成しない。従って、これらアドレス指定されないＯＬＥＤに注入された電圧は、ＯＬＥＤ２が発光する限度を定義する閾値電圧ＶＴＨよりも低い。
【００３７】
しかし、静的ではない遷移の場合、ＯＬＥＤの静電容量ＣＰは非常に重要である。ＯＬＥＤを導通させ、発光状態にするには、ＯＬＥＤの電圧を増大させる必要がある。これは、アドレス指定されないすべてのＯＬＥＤを含む列内のすべての静電容量ＣＰの充電を意味する。それにより、電流は、図３に矢印で示されるように電流パス内を流れる。静電容量ＣＰの充電では、特に、多数の行を有する大型のディスプレイ１において、所望の電力出力（光）を即座に生成せずに、かなり多量の充電エネルギーがそれぞれ必要である。短い光パルスであっても、列に組み込まれたダイオード（ＯＬＥＤ２）の静電容量の充電に、時間及び注入電荷の大部分が必要とされる。電流は電圧源ＶＣＯＭにも流入するため、電荷は電圧源ＶＣＯＭにも、即ち、電圧源の出力静電容量から蓄えられる。
【００３８】
ＯＬＥＤ２の静電容量ＣＰ及び電圧源ＶＣＯＭに流入したこの充電エネルギーはそれぞれ蓄えられる。電流が列Ｃに注入されない限り、通常の駆動方式では、列コネクタは固定電位（大半は接地）に接続される。これにより、静電容量が放電され、エネルギーはドライバチップのスイッチにおいて散逸し、それにより、熱が発生する。このプロセスは「放電」とも呼ばれる。
【００３９】
アドレス指定後、スイッチ４、５上のすべての行及び列は定義された電位を有する。すなわち、すべての静電容量ＣＰには定義された一定の電圧が印加される。ダイオード２のいずれも導通せず、光を発生しないように、この電圧は閾値電圧ＶＴＨよりも低いものでなければならない。しかし、次の行のアドレス指定では、静電容量ＣＰを再充電しなければならない。
【００４０】
上述したこの放電プロセスは、本発明では可能な限り回避しなければならない。このために、ダイオード２の静電容量ＣＰに蓄えられている電荷が、ドライバチップ内のスイッチにより放電されず、図４に示されるように、ＯＬＥＤ２によって放電されるように使用される。行アドレス指定時間ｔＲＯＷ中、列スイッチ４はターンオン時間ｔＩＮＪ後に開かれ、列コネクタはそれぞれ開かれた状態であり「フロート」する。ここで、列スイッチ４のターンオン時間は、最新技術でのように所望の明度及び注入電流ＩＩＮＪの振幅のみならず、アドレス指定前のＯＬＥＤ２の静電容量ＣＰの電荷状態によっても決まる。さらに、列スイッチ４のターンオン時間は、ポストルミネセンスのために、ＯＬＥＤ２により制御されるピクセルにダイオード２の静電容量ＣＰを供給するために必要な時間に依存する。この時間はポストルミネセンス時間ｔＺと呼ばれる。
【００４１】
上述したように、光子電荷ＱＬＵＭは以下の方程式により求められる。
【数３】
2011523089.tif 000003
式中、ｔＲＯＷは行アドレス指定時間である。この光子電荷ＱＬＵＭ（それぞれ所望のピクセル明度）に達するために注入すべき電荷ＱＩＮＪは、
（数４）
ＱＩＮＪ＝ΔＱＣＡＰ＋ＱＬＵＭ＝ＱＣＡＰ＿ｉ＋１−ＱＣＡＰ＿ｉ＋ＱＬＵＭ
から得られ、式中、ΔＱＣＡＰは、行ｉ＋１と行ｉとの静電容量に蓄えられている電荷の差である。
【００４２】
容量電荷は、
（数５）
ＱＣＡＰ＝ｎ・ＣＰ・ＶＣＯＬ
により定義される。
【００４３】
注入すべきこの電荷ＱＩＮＪは、ターンオン時間ｔＩＮＪ中に注入電流ＩＩＮＪにより提供される。
（数６）
ＱＩＮＪ＝ＩＩＮＪ・ｔＩＮＪ
【００４４】
電荷ＱＩＮＪは、通常、パルス幅変調が適用されるドライバ回路により注入される。
【００４５】
行アドレス指定の開始時及び終了時に静電容量に蓄えられた電荷は、等しい電荷である必要はない。例えば、静電容量に蓄えられた電荷ＱＣＡＰが、アドレス指定の開始時よりもアドレス指定の終了時において低い場合、注入電荷よりも多数の光子を放出することができる。
（数７）
ΔＱＣＡＰ＝ＱＣＡＰ＿ｉ＋１−ＱＣＡＰ＿ｉ
【００４６】
第１の近似において、静電容量に蓄えられる電荷は、列電圧及び個々の静電容量ＣＰを有するダイオードの数に比例する。
【００４７】
実際のダイオード電流ＩＯＬＥＤの大きさは、列電圧ＶＣＯＬ及び静電容量に蓄えられる電荷ＱＣＡＰに相関し、静電容量の電圧も、計算の静的変数として使用することができる。
【００４８】
パルス幅変調プロセスにおいて、定電流源３は一定の電流振幅で使用され、それにより、電流パルスの持続時間は、所望の明度に従って変更可能である。所望の明度は、最新技術では、列スイッチ４のターンオン時間が所望の明度に対応するように制御される。行上の明度は異なり、最大値に対応することは稀であるため、アドレス指定された行上のピクセルの大半は、電流が注入されないフェーズを有する。
【００４９】
列電圧ＶＣＯＬの注入電流ＩＩＮＪ及びダイオード２の発光を表すダイオード電流ＩＯＬＥＤのそれぞれの注入電流の遷移挙動を図５に示す。ＩＯＬＥＤは光に比例する。合計行アドレス指定時間ｔＲＯＷはターンオン時間ｔＩＮＪ及びポストルミネセンス時間ｔＺに分けられる。
【００５０】
第１のフェーズｔＩＮＪにおいて、ドライバにより列側に電荷がそれぞれ注入される。この列のすべての静電容量ＣＰがまず充電される。注入された電流ＩＩＮＪは、ダイオードの静電容量ＣＰ並びにダイオード自体内に流入して、発光効果を達成する。続けて、ダイオードの列電圧ＶＣＯＬは、ダイオード電流ＩＯＬＥＤと一緒に増大する。そのうち、列電圧ＶＣＯＬは略一定になり、静電容量の充電後、静電容量ＣＰが最大静止電圧に達した時、注入電流ＩＩＮＪは主に、純粋なダイオード電流ＩＯＬＥＤに対応する。
【００５１】
第２のフェーズｔＺでは、列スイッチ４を開くことにより、電流源３はオフにされ、列コネクタは開いた状態を保つ。これは、第１のフェーズｔＩＮＪにおいて充電されたダイオード２の静電容量ＣＰが、ダイオード電流ＩＯＬＥＤにより、接続された列内でここで再び放電されるという効果を有する。ダイオード電流ＩＯＬＥＤと同様に、列電圧ＶＣＯＬも低減する。外部電流は注入されないが、このフェーズにおいて光がいずれにせよ生成される。ここでは共通電圧源ｖＣＯＭからも流れる電荷は、上述したように、第１のフェーズにおいて注入された。従って、第１のフェーズにおいて流れ、即座に光に変換されなかったが、蓄えられたまま残っている電荷を、第２のフェーズにおいて光に変換して、有効電力を増大させることができる。
【００５２】
実際に制御されるピクセルの明度が小さい場合、列電圧ＶＣＯＬ及び光電流ＩＯＬＥＤは、ダイオードにより静的状態に到達せず、図５に示される横ばい状態を示さない可能性がある。
【００５３】
本発明により必要とされるドライバ回路（制御）は、行アドレス時間ｔＲＯＷ中に注入すべき電荷ＱＩＮＪの量を決定し、電荷ＱＩＮＪの量は、ピクセルの所望の明度及びアドレス指定前後のダイオード２の静電容量ＣＰの電荷状態に依存する。今述べたように、静電容量ＣＰの電荷状態のそれぞれについて、列電圧ＶＣＯＬはアドレス指定の前後で等しい電圧である必要はない。それらの値も本発明により直接制御することができる。従って、続けて制御されるピクセルが暗い又は明るい場合、静電容量ＣＰに残っている電荷は小さい又は大きい。
【００５４】
しかし、上述したドライバの制御原理により、対応するアドレス指定されたＯＬＥＤ２の静電容量ＣＰは、アドレス指定の終了時には、静電容量ＣＰの電圧がダイオードの閾値電圧ＶＴＨを超えるか、又は閾値電圧ＶＴＨと少なくとも同じレベルである程高く充電される。
【００５５】
アドレス指定後、行のアドレス指定中に接地に接続されていた列スイッチ５も、図６に示されるように、共通電位ＶＣＯＭに接続される。これにより、アドレス指定されたダイオード２のみの静電容量ＣＰが放電される。この電荷は、列内のその他のダイオード２の静電容量ＣＰに等しく分けられ、これにより、列電圧ＶＣＯＬはわずかに増大する。
【００５６】
ここで、行Ｒｉ＋１に関して図７に示されるように、次の行のスイッチ５を接地に接続することにより、次の行のアドレス指定が続けられる。ダイオード２を有するここでアドレス指定されるピクセルの静電容量ＣＰは、上述したように充電され、その間、残りのダイオード２のすべての静電容量ＣＰは放電する。列電圧ＶＣＯＬは、前の行のアドレス指定の終了時と同じレベルに低減する。
【００５７】
図６及び図７に示されるような切り替え動作は、任意の時間順で行うことができる。上述した説明とは異なり、続けて接続された行の列スイッチ５も、前に制御された行の列スイッチ５が閉じられる（すなわち、共通電位ＶＣＯＭに接続される）前に開く（すなわち、接地に接続する）ことができる。切り替えは同時に行ってもよい。
【００５８】
次の行の列スイッチ５を開いた後、このＯＬＥＤ２の電圧は、静電容量ＣＰの充電により列の残りのダイオード２の静電容量ＣＰから送られるため、ここでアドレス指定されるダイオードでの共通電圧ＶＣＯＬは、閾値電圧ＶＴＨよりも高いか、又はおおよそ同じであり、そのため、プレチャージは必要ない。ディスプレイ１内の行数に関係なく、電荷再分配による損失は低い。
【００５９】
本発明では、制御方式の行アドレス指定の終了時での放電は、例外の場合のみ必要であるため、電力損失を最低限に保つことができる。
【００６０】
従って、本発明によれば、ポストルミネセンスの時間を、実際のアドレス指定時間及び次に制御される行のピクセルの明度に依存させることが可能である。
【００６１】
従来の方法では、行アドレス指定時間ｔＲＯＷは一定であり、プレチャージ時間又は放電時間を差し引いて、フレーム期間によりアクティブ化されるべきすべての行のそれぞれに等しく分けられた。さらに、行アドレス指定時間が全行のうちの最大のものに等しく分けられる方法が既知である。これもＦＳＬＡ（平坦化シングルラインアドレス指定（Ｆｌａｔｔｅｎｅｄ  Ｓｉｎｇｌｅｌｉｎｅ  Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ））と呼ばれる。
【００６２】
本発明の範囲内で、行アドレス指定時間ｔＲＯＷは図５に対応して与えられる。
（数８）
ｔＲＯＷ＝ｔＩＮＪ＋ｔＺ
【００６３】
ｔＺの最小時間は、
（数９）
ｔＺ∝（２Ｂ−１−Ｌｉｊ）又は
（数１０）
ｔＺ∝（Ｍａｘ（Ｌｉ１，Ｌｉ２，・・・，Ｌｉｍ）−Ｌｉｊ）
に比例し、それにより、Ｌｉｊは、行ｉ及び列ｊにあるピクセルｉjの所望の明度である。行アドレス指定時間が一定の場合、ポストルミネセンス時間ｔＺが、上述した両方程式のうちの最初の方程式から得られ、式中、Ｂはグレースケールのビット数（例えば、８）である。両方程式のうちの下段の方程式は、平坦化シングルラインアドレス指定（ＦＳＬＡ）の場合のポストルミネセンス時間ｔＺを提示する。
【００６４】
もちろん、常に一定であるか、又は要件に従って可変のより長い時間ｔＺを選択することも可能である。ポストルミネセンス時間ｔＺを増大させると、必然的に電流注入の持続時間が低減する（又はフレーム期間が長くなる）と共に、電流の振幅が増大するため、ポストルミネセンス時間ｔＺの増大は、容量電荷の利用の範囲内で妥当な場合のみ行われる。そのような場合は、実際のピクセルの明度が非常に高く（例えば、最大）、その一方で続くピクセルの明度が非常に低い（極限の場合＝０）場合に発生する。そのような場合での方法について後述する。
【００６５】
以下に、本発明による方法の電荷バランスを提示する。
【００６６】
列電流ＩＩＮＪそれぞれの注入中に現れる光子電荷は、注入電流ＩＩＮＪのターンオン時間ｔＩＮＪと並列容量ＱＣＡＰの電荷との関数であり、並列容量ＱＣＡＰの電荷は、行Ｉをアドレス指定する前の該当列の静電容量ＣＰ内の電荷である。
（数１１）
ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ＝ｆＩＮＪ（ＱＣＡＰ＿ｉ，ＩＩＮＪ，ｔＩＮＪ）
【００６７】
電流ＩＩＮＪの注入後、以下の電荷は静電容量内に残る。
（数１２）
ＱＣＡＰ＿ｉＺ＝ＱＣＡＰ＿ｉ＋ＩＩＮＪ・ｔＩＮＪ−ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ
【００６８】
ポストルミネセンス時間ｔＺに生じる積分明度は、
（数１３）
ＱＬＵＭ＿Ｚ＝ｆＺ（ＱＣＡＰ＿ｉＺ，ｔｚ）
により与えられ、それにより、アドレス指定されたピクセルから発せられる全体明度は、
（数１４）
ＱＬＵＭ＝ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ＋ＱＬＵＭ＿Ｚ
＝ｆＩＮＪ（ＱＣＡＰ＿ｉ，ＩＩＮＪ，ｔＩＮＪ）＋ｆＺ（ＱＣＡＰ＿ｉＺ，ｔｚ）
＝ｆ（ＱＣＡＰ＿ｉ，ＩＩＮＪ，ｔＩＮＪ，ｔｚ）
により与えられる。
【００６９】
それにより、ＱＬＵＭ＿ＩＮＪはターンオン時間中に発せられる電荷であり、ＱＬＵＭ＿Ｚはポストルミネセンス時間中に発せられる電荷である。ポストルミネセンス時間中に発せられる電荷は、ポストルミネセンス時間ｔＺの持続時間に伴って増大する。
【００７０】
本発明によれば、ポストルミネセンス時間ｔＺはまだ、アドレス時間延長Δｔだけ延ばすことができる。
（数１５）
ｔＺ＝ｔＬＳＢ・Ｍａｘ（ｄｉ１，ｄｉ２，・・・，ｄｉｍ）−ｔＩＮＪ＋Δｔ
【００７１】
それにより、上記方程式中、最初の被加数は行アドレス時間ｔＲＯＷに対応する。ポストルミネセンス時間ｔＺの延長により、フレームの持続時間は一緒に増大されないため、フレーム内のアドレス指定時間延長Δｔ分を他のどこかで再び節減しなければならない。アドレス指定時間延長Δｔの持続時間は、以下の基準を適用することにより選択することができる。
（数１６）
ＱＣＡＰ＿ｉ＋１＝ＱＣＡＰ＿ｉＺ−ＱＬＵＭ＿Ｚ
（数１７）
ＱＣＡＰ＿ｉ＋１≦Ｌｉ＋１
【００７２】
ポストルミネセンス時間ｔＺが十分に長い場合、アドレス指定時間延長Δｔには「０」が選択される。ピクセルの明度が非常に高く、続けて制御されるピクセルの明度が非常に低い場合に、比較的長いアドレス指定時間延長Δｔが必要であり得る。それにより、アドレス指定時間延長Δｔは、以下の方程式がおおよそ満たされるように制限されるべきである。
（数１８）
ＱＬＵＭ＿Ｚ＝ｆＺ（ＱＣＡＰ＿ｉＺ，ｔＺ）≦（１／２）・ＩＩＮＪ・ｔＺ
【００７３】
それにより、パラメータ１／２は任意の数であり、０〜１の任意の数で置換し得る。一定のアドレス指定時間延長Δｔが選択されない限り、上記方程式の中でより小さなアドレス指定時間延長Δｔが使用される。
【００７４】
残留電荷はやはり、
（数１９）
ＱＣＡＰ＿ｉ＋１＝ＱＣＡＰ＿ｉＺ−ＱＬＵＭ＿Ｚ
により求められ、
（数２０）
ＱＣＡＰ＿ｉ＋１≦Ｌｉ＋１
において確立された条件に違反し得る。
【００７５】
この場合、強制放電が必要である。
【００７６】
このために、放電スイッチ６が閉じられ、列内のダイオード２の静電容量ＣＰが放電される。しかし、それにより、列電位のそれぞれはゼロ、接地まで低減されず、最新技術のように、ＯＬＥＤの閾値電圧ＶＴＨまでしか低減されない。静電容量ＣＰの放電を図８に示す。
【００７７】
続く行アドレス指定中に静電容量ＣＰの強制放電を実行することが有用である。極端な場合、続くピクセルの明度がゼロであるとき、行Ｒｉ＋１の行スイッチ５が接地に接続される次のアドレス指定での列接続は、閾値電圧ＶＴＨに放電される。その他の場合、以下の方程式：
（数２１）
ＱＬＵＭ＿Ｚ（ｉ＋１）＝ｆＺ（ＱＣＡＰ＿ｉ＋１，ｔＺ＿ｉ＋１）＝Ｌｉ＋１
が有効になるまで、行ｉ＋１のアドレス指定後、行ｉ＋１のポストルミネセンス時間ｔＺだけ待たなければならず、それにより、制御される列とアドレス指定される行ｉ＋１とにあるピクセルの所望の明度は、ポストルミネセンス時間中に発せられる光子電荷ＱＬＵＭ＿Ｚに対応する。行ｉ＋１のポストルミネセンス時間ｔＺにおいて所望の明度Ｌに達した場合、列接続は閾値電圧ＶＴＨに低減される。
【００７８】
そうして、静電容量に蓄えられていた電荷ＱＣＡＰがまず最大限に利用される。次に、強制放電が、次の行のアドレス指定中に行われるため、追加の時間は必要ない。列電圧の個々のダイオード電圧ＶＣＯＬ及びダイオード電流ＩＯＬＥＤの時間応答を図９に示す。列電圧ＶＣＯＬの電荷状態を放電した後は、厳密に
（数２２）
ＶＣＯＬ＝ＶＴＨ
である。
【００７９】
強制放電により望ましくない損失が発生し得るため、強制放電は可能な限り回避すべきである。従って、本発明により、アドレス指定される行の順序を、幾何学的配置に従ってではなく可変に選択することが提案される。強制放電は通常、前のピクセルが非常に明るく、続くピクセルが非常に暗い場合に必要であり、逆の順番で最初のピクセルが暗く、次のピクセルが明るい場合には必要ないため、アドレス指定されるピクセルの順序を、強制放電総数を最低限に抑えるようにアレンジすることができる。本発明によれば、メモリチップ内で特定の数の後続アドレス指定を考慮することができる。
【００８０】
図５に説明されるように、ダイオード電流ＩＯＬＥＤは一定ではないため、発せられる光も、注入電流ＩＩＮＪの時間を決めるターンオン時間ｔＩＮＪに線形比例せず、実際には、明度は、ポストルミネセンス時間ｔＺ中のポストルミネセンスの持続時間にも依存する。ポストルミネセンスフェーズは、行アドレス指定時間ｔＲＯＷからターンオン時間ｔＩＮＪを差し引いた時間と同じ長さである。行アドレス指定時間ｔＲＯＷは、行上のすべてのピクセルで等しいが、ポストルミネセンスｔＺの持続時間は、ピクセル毎且つ列毎に異なる。従って、静電容量ＣＰの状態は各列で異なる。さらに、電流注入ｔＩＮＪの持続時間には、初期状態を考慮する必要がある。このために、ドライバがディスプレイ１を制御する３つの可能性がある。第１に、注入電荷ＱＩＮＪを通常、定電流振幅及び可変パルス幅により変更させることができる。次に、ポストルミネセンス時間ｔＺが提供され、すべての静電容量ＣＰの発光放電が高インピーダンス列ドライバにより行われる。次のステップは、ＯＬＥＤの閾値電圧ＶＴＨへの強制列放電である。
【００８１】
これらすべての可能性において、適切なピクセルが所望の明度Ｌに達し、同時に、ダイオード２のすべての静電容量ＣＰが、アドレス指定の終了時に放電により、ポストルミネセンスにより要求される次のピクセルの明度状態に、且つ／又はそれ未満に放電されることを保証することが重要である。
【００８２】
発せられる光に等しい光子電荷ＱＬＵＭは、並列容量ＱＣＡＰの電荷状態、注入電流ＩＩＮＪの振幅、電流注入及びポストルミネセンス時間ｔＺの持続時間を決めるターンオン時間ｔＩＮＪの関数である。
（数２３）
ＱＬＵＭ＝ｆ（ＱＣＡＰ＿ｉ，ＩＩＮＪ，ｔＩＮＪ，ｔＺ）＝Ｌｉ
【００８３】
アドレス指定後の残留電荷は、
ＱＣＡＰ＿ｉ＋１＝ＱＣＡＰ＿ｉ＋ＱＩＮＪ−ＱＬＵＭ
である。
【００８４】
本発明による受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイ１の制御は、それに対応して電荷を設定し、それにより、ターンオン時間ｔＩＮＪ及び行アドレス指定時間ｔＲＯＷは制御変数であり、これら制御変数はドライバチップにおいて厳密、簡単、且つ高分解能で制御可能である。ポストルミネセンス時間ｔＺは、行アドレス指定時間ｔＲＯＷからターンオン時間ｔＩＮＪを差し引くことから得られる。
【００８５】
しかし、光子電荷の明度Ｌを決定する関数は線形ではなく、ダイオード静電容量ＣＰ及びディスプレイのそれぞれに固有であるが、各ディスプレイで略一定のＯＬＥＤのＤＣ特性にも依存する。従って、ディスプレイタイプ毎に、それぞれの多次元コースを有する固有の関数がある。従って、ターンオン時間ｔＩＮＪ及びポストルミネセンス時間ｔＺの計算は、計算の非線形性及び複雑性により、通常の処理能力のメモリチップでは重く達成することしかできない。
【００８６】
しかし、この依存性は、ディスプレイ１のそれぞれのシミュレーションの測定により先に特定することができ、ドライバ内のルックアップテーブル、例えば、ドライバチップのメモリに記憶することができる。これにより、高容量であるにも拘わらず、所望の明度の線形変換が可能である。
【００８７】
アドレス指定される次のピクセルの明度が高い場合、図１０に示すように、電流注入前にポストルミネセンスフェーズ、すなわちポストルミネセンス時間ｔＺを開始することが妥当である。また、この場合は、前のアドレス指定の残留電荷、ここではポストルミネセンスとしての「ポストルミネセンス」の問題である。利点は、次の行を明るいピクセルでアドレス指定する前に、ダイオードの静電容量ＣＰが、アドレス指定時間ｔＲＯＷの終了時に高く充電されることである。そのため、次のピクセルの光生成を素早く開始することができる。これに必要な時間は最低限に抑えられる。この場合、発せられる光は別の非線形関数である。
（数２５）
ＱＬＵＭ＿Ｚ＝ｆＺ（ＱＣＡＰ＿ｉ，ｔＺ）
（数２６）
ＱＣＡＰ＿ｉＺ＝ＱＣＡＰ＿ｉ−ＱＬＵＭ＿Ｚ
（数２７）
ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ＝ｆＩＮＪ（ＱＣＡＰ＿ｉＺ，ＩＩＮＪ，ｔＩＮＪ）
（数２８）
ＱＬＵＭ＝ＱＬＵＭ＿Ｚ＋ＱＬＵＭ＿ＩＮＪ
＝ｇ（ＱＣＡＰ＿ｉ，ｔＺ，ＩＩＮＪ，ｔＩＮＪ）＝Ｌｉ
【００８８】
また、この依存性はルックアップテーブルとして変換することができ、所与の電流振幅、所望の明度、及び並列容量の最後の電荷状態で、且つ選択されたポストルミネセンス時間の持続時間の状況で、電流注入ｔＩＮＪの持続時間を得ることができる。上述した電荷変換は有効なままである。
【００８９】
方法のさらなる実施形態では、ポストルミネセンス時間ｔＺを２つのフェーズに分けることができ、すなわち、まず放電が行われ、次に電流注入が続き、最後に別の第２の放電が続けられる。
【００９０】
ルックアップテーブルは多くの入力変数を有するため、高いメモリ要件が一緒に必要になり得る。このメモリ要件は、少数のみのサンプルポイントが入力変数に選択され、中間値を補間により計算する場合、線形近似及びルックアップテーブルの軽量化により大幅に低減することができる。
【００９１】
前の説明では、アドレス指定されないすべてのピクセルのダイオード電流ＩＯＬＥＤは無視された。しかし、現実では、通常、ＯＬＥＤの品質に従う低い適切な電流が流れる。しかし、ディスプレイ１の行数が多い場合、以下に明らかなように、場合によっては、漏れ電流を電荷バランスの際に考慮する必要があり、それにより、漏れ電流ＩＬＥＡＫはアドレス指定されないダイオードを通る電流である。
（数２９）
ＱＩＮＪ＝ＱＣＡＰ＿ｉ＋１−ＱＣＡＰ＿ｉ＋ＱＬＵＭ＋（ｎ−１）・ＩＬｅｃｋ・ｔＲＯＷ
【００９２】
この電流は、共通電位ＶＣＯＭに支配され、正である場合もあり、負である場合もある。電流は、電圧、すなわち特に、共通電位ＶＣＯＭの大きさにも依存する。この電流は主に漏れ電流である。電荷再結合に基づく光子電流率ＩＯＬＥＤは低い。
【００９３】
従って、共通電位ＶＣＯＭは、おおよそ共通電圧ＶＣＯＬのような、すなわち、共通電圧の典型的な平均値のような大きさである。これにより、漏れ電流ＩＬＥＡＫは最低限に抑えられ、ゼロに近づくため、この場合、漏れ電流ＩＬＥＡＫは考慮されない。その他の場合、上記方程式の最後の項を電荷バランスに含めるべきである。また、漏れ電流は、一定の値として推定してもよく、又は共通電位ＶＣＯＭ及び／又は電流振幅ＩＩＮＪを条件として、単純なルックアップテーブルを参照してもよい。
【００９４】
閾値電圧ＶＴＨは影響を受けやすい値であり、同じタイプであってもディスプレイ毎に異なり得る。特に、閾値電圧ＶＴＨは、ディスプレイ１の実際の温度に依存する。従って、閾値電圧ＶＴＨの実際の値を定期的に決定することが妥当である。
【００９５】
最初の値は、ディスプレイに電圧源を投入することにより決定することができる。これを図１１に示す。このために、ピクセルがアドレス指定され、定義された電流パルスが注入される。合計電荷は、アドレス指定されたピクセルが短時間閃光するように大きなものである。電流パルス後、長い待ち時間が保たれ、その間、列の電圧ＶＣＯＬが閾値電圧ＶＴＨまで降下する。次に、例えば、ドライバチップに集積可能なアナログ／デジタル変換器により、電圧を決定することができる。この結果は閾値電圧ＶＴＨとして固定され、電圧源放電の値が調整される。
【００９６】
ディスプレイ１の温度は動作中に変化するため、閾値電圧ＶＴＨを連続して決定することが妥当であり得る。例えば、閾値電圧ＶＴＨをフレーム毎に１回決定することができる。さらに、人為的な待ち時間を行に追加し、強制放電を前に受けなかった列の列電圧ＶＣＯＬを測定することができる。原理上、閾値電圧ＶＴＨを現実化する頻度の調整、増減が可能である。同じように、現実化において別のピクセルを測定して、例えば、特定のピクセルの欠陥による系統的誤差を回避することができる。
【００９７】
この発明の受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイ１を制御する本発明による方法は、電荷ＱＬＵＭ（光子電荷）の決定に基づく。そのうち、光子電荷ＱＬＵＭを決定するに当たり、誤差が蓄積し得る。すなわち、注入及び光の生成に関して測定される電荷と実際の電荷との不一致の度合いが増大し得る。不一致があまりに大きい場合、これはディスプレイ１の表示品質の低減に繋がり得る。１％未満の不一致は通常、認識されない。
【００９８】
光子電荷ＱＬＵＭは連続して計算され送信されるため、これら誤差が蓄積されて、目に見えるようになる危険性がある。この場合、制御の通常通りのリセットが有用である。これは、各フレームの完了後、すなわち、ディスプレイ１の完全な制御サイクル後に、すべての列電圧ＶＣＯＬを閾値電圧ＶＴＨに調整することにより、フレーム毎に１回行い得る。より短い又はより長い時間間隔ももちろん可能である。
【００９９】
ダイオード静電容量ＣＰの程度又はＤＣ特徴等の製造に起因するディスプレイの性質のばらつきは、さらなる誤差の原因である。その結果として生じる誤差は、ルックアップテーブルの係数により製造時の較正によりなくすか、又は最低限に抑えることができる。
【０１００】
電荷容量のそれぞれの電荷状態ＱＣＡＰは電圧ＶＣＯＬに相関するため、列電圧ＶＣＯＬの測定も、電荷状態に関する価値ある情報を提供することができる。列電圧ＶＣＯＬのルックアップテーブルによる計算と測定との差は、ＯＬＥＤの静電容量ＣＰとＤＣ特徴との差も暗黙的に示す。この理由は特に、製造に関するばらつきに見出すことができるが、動作温度にも見出すことができる。従って、列電圧ＶＣＯＬの測定値を計算に含めることができ、それにより、ディスプレイの制御がより正確になる。
【０１０１】
多くの入力変数を有するルックアップテーブルの実装にはコストがかかるため、本発明による方法において適用されるドライバ方式は、行アドレス指定後、列が閾値電圧ＶＴＨまで放電されるように簡易化することができる。電力損失の欠点がここで生じる。しかし、利点は、電荷状態が各場合で一定であり、新しい行をアドレス指定する前に定義されることである。本発明によれば、ポストルミネセンス時間ｔＺでのポストルミネセンスは引き続き適用され、さらに、列電圧ＶＣＯＬは、ゼロではなく閾値電圧ＶＴＨまでしか放電されない。従って、そのような方法はそれでもなお、最新技術と比較して消費電力の点で本質的に経済的である。
【０１０２】
一定の行アドレス時間を有する従来のシングルラインアドレス指定（ＳＬＡ）も、依存性を引き続き低減させる。この場合、方程式：
（数３０）
ＱＬＵＭ＝ｆ（ＱＣＡＰ＿ｉ，ＩＩＮＪ，ｔＩＮＪ，ｔＺ）＝Ｌｉ
は、所望のピクセル明度Ｌ及びディスプレイの全体明度に対応する電流振幅ＩＩＮＪという２つのみの入力変数を有する。
【０１０３】
図１２では、ピクセルが個々に、ポストルミネセンス時間内に高インピーダンス列状態を導入することによる最適化等、アクティブ時間終了時にピクセルの接地電位に切り替えられ（最新技術、事例ａ）、ＯＬＥＤの閾値電圧ＶＴＨの放電電圧レベルに切り替えられる（事例ｂ）、従来のＳＬＡドライバ方式でのダイオード２での列電圧ＶＣＯＬ及びダイオード電流ＩＯＬＥＤの遷移が分かる。ターンオン時間ｔＩＮＪひいては注入エネルギーに比例して、同じ注入電荷で積分はダイオード電流ＩＯＬＥＤを介して増大し、ひいては生成される光も増大する。
【０１０４】
線形明度変換（ガンマ補正）を実現するために、一定の行アドレス指定時間及び一定の初期電荷という不変の条件のため、必要な注入時間ｔＩＮＪの決定はかなり簡易化される。
【０１０５】
達成された光度の直接比較を図１３に示し、図１３では、得られた明度は、上記３つのドライバ方式の注入電流のターンオン時間（パルス幅）の関数として示される。
【０１０６】
別個の各明度値について、対応するターンオン時間ｔＩＮＪが、線形明度生成を保証するように得られた。本発明によるドライバ方式は、２ライン及びマルチラインアドレス指定用のさらなるルックアップテーブルが必要な特許文献５に記載の制御と非常に上手く組み合わせることができる。この場合、行アドレス時間ｔＲＯＷは定数ではなく変数である。
【０１０７】
アドレス指定の開始時、注入電流ＩＩＮＪは主に寄生容量内に流入し、従って光は生成されないため、最小明度にも十分な注入時間（ターンオン時間ｔＩＮＪ）を与える必要がある。その結果、行アドレス指定時間ｔＲＯＷが線形化により延長される。
【０１０８】
従って、可変アドレス指定時間は、電流振幅の低減を短くするが、しかしこれは、本方法の利点を打ち消す。従って、本発明によれば、行アドレス指定時間ｔＲＯＷ内に、実際のターンオン時間（ｔＩＮＪ）に先立ってプレチャージ時間ｔＰＲＥ（プレチャージフェーズ）を提供することが規定される。これを図１４に示す。
【０１０９】
それにより、プレチャージ時間ｔＰＲＥ中、ＯＬＥＤに、より大きな振幅を有する短い電流インパルスが供給され、それにより、ＯＬＥＤ２の寄生容量ＣＰはより迅速に充電され、より低い遅延で光を生成することができる。プレチャージ時間ｔＰＲＥは、このフェーズ中に、最小の光のみが生成されるような長さである。このために、生成される光量が調整可能な最低明度を超えないことが保証される。
【０１１０】
電流制御されるプレチャージは、特に、（特許文献６）に記載のように、マルチラインアドレス指定の範囲内で良好に実施することができる。その理由は、この場合、より高い陽極電流の安全化を任意の方法でしなければならないためである。もちろん、プレチャージも定義される電圧及び定義される持続時間により調整可能である。
【０１１１】
ピクセルが暗い場合、確実に、プレチャージフェーズｔＰＲＥ及び電流注入フェーズｔＩＮＪは適用すべきではない。プレチャージ時間ｔＰＲＥ及びプレチャージ電流ＩＰＲＥは、それにより生成される明度Ｌが最小明度値の１．５倍よりも小さくなるように選択することができる。プレチャージの恩恵は、必要な行アドレス指定時間ｔＲＯＷが全体的に低くなり、行アドレス指定時間が可変で、電流振幅を大幅に低減可能なことである。
【０１１２】
要するに、受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイのエネルギー効率は本質的に、本発明に記載のポストルミネセンス時間を導入することにより増大する。
【符号の説明】
【０１１３】
１  ディスプレイ
２  ダイオード、ＯＬＥＤ
３  定電流源
４  列スイッチ
５  行スイッチ
６  放電スイッチ
ＶＣＯＭ  共通電位
ＶＴＨ  閾値電圧
ＩＩＮＪ  注入電流
ＩＣＡＰ  容量電流
ＩＯＬＥＤ  ダイオード電流
ＩＰＲＥ  プレチャージ電流
ＣＣＡＰ  並列容量
ＱＬＵＭ  光子電荷
ＱＩＮＪ  注入電荷
Ｌｕｍ（ｔ）  光
ｔＩＮＪ  ターンオン時間
ｔＺ  ポストルミネセンス時間
Δｔ  アドレス指定時間延長
ｔＲＯＷ  行アドレス指定時間
ｔＰＲＥ  プレチャージ時間
ＱＣＡＰ  静電容量に蓄えられた電荷
ＣＰ  ダイオード静電容量
ＶＣＯＬ  列電圧
Ｌ  明度、光度
ＩＬＥＡＫ  漏れ電流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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