(57)【要約】【課題】寄生キャパシタンスによる発光ダイオードの不備を改善し、その導通の上昇時間を増進する、発光ダイオードの駆動方法を提供することにある。【解決手段】本発明は順に発光ダイオード・マトリクスが有する複数列の発光ダイオードを駆動する方法であって、前記複数列の発光ダイオードに対して放電プロセスを進行するステップと、前記発光ダイオードのターゲット列に対してプレ・チャージ・プロセスを進行すると同時に、余列の発光ダイオードに対して電位フローティング・プロセスを進行するステップと、前記発光ダイオードのターゲット列に対して電流駆動プロセスを進行すると同時に、前記余列の発光ダイオードに対してリバース・バイアス・プロセスを進行するステップと、前記発光ダイオードのターゲット列の次の列に対して上記のステップを繰り返すステップとを備えてなる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
順に発光ダイオード・マトリクスが有する複数列の発光ダイオードを駆動する方法であって、前記複数列の発光ダイオードの陽、陰極をアースに電気的に接続するステップと、
前記発光ダイオードのターゲット列の陰極をアースに電気的に接続すると共に前記複数列の陽極電位を第１の参照電圧まで上げ、同時に、余列の発光ダイオードの陰極をフローティングするステップと、
電流を前記発光ダイオードのターゲット列中に注入すると同時に余列の発光ダイオードの陰極電位を第２の参照電圧まで上げるステップと、
前記発光ダイオードのターゲット列の次の列に対して上記のステップを繰返すステップとを備えてなる発光ダイオードの駆動方法。
【請求項２】
前記発光ダイオード・マトリクスは有機発光ダイオード・マトリクスである請求項１記載の発光ダイオードの駆動方法。
【請求項３】
前記第２の参照電圧は前記第１の参照電圧よりも大きく設定されている請求項１記載の発光ダイオードの駆動方法。
【請求項４】
順に発光ダイオード・マトリクスが有する複数列の発光ダイオードを駆動する方法であって、
前記複数列の発光ダイオードに対して放電プロセスを進行するステップと、
前記発光ダイオードのターゲット列に対してプレ・チャージ・プロセスを進行すると同時に、余列の発光ダイオードに対して電位フローティング・プロセスを進行するステップと、
前記発光ダイオードのターゲット列に対して電流駆動プロセスを進行すると同時に、前記余列の発光ダイオードに対してリバース・バイアス・プロセスを進行するステップと、
前記発光ダイオードのターゲット列の次の列に対して上記のステップを繰返すステップとを備えてなる発光ダイオードの駆動方法。
【請求項５】
前記発光ダイオード・マトリクスは有機発光ダイオード・マトリクスであり、前記放電プロセスは、前記複数の発光ダイオードの陽・陰極をアースに電気的に接続する請求項４記載の発光ダイオードの駆動方法。
【請求項６】
前記プレ・チャージ・プロセスは前記発光ダイオードのターゲット列の陰極をアースに電気的に接続すると共に、前記複数列の発光ダイオードの陽極電位を第１の参照電圧まで上げ、前記電位フローティング・プロセスは前記余列の発光ダイオードの陰極をフローティングする、請求項４記載の発光ダイオードの駆動方法。
【請求項７】
前記電流駆動プロセスは電流を前記発光ダイオードのターゲット列中に注入し、前記リバース・バイアス・プロセスは前記余列の発光ダイオードの陰極電位を第２の参照電圧まで上げ、前記第２の参照電圧は前記第１の参照電圧より大きく設定されている、請求項４記載の発光ダイオードの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードの駆動方法に関し、特に、パッシブ・マトリクス・フェーズにおける有機発光ダイオードの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報設備の多様化傾向にそうため、表面表示器（Flat Panel Display, FPD）の需要が日増しに高まり、かつ、当今の全世界の市場が軽量、フラット、コンパクト及び省電気の潮流に乗っているので平面表示器が陰極線管（Cathode Ray Tube, CRT）に取って代わる傾向にある。現今ＦＰＤに応用されている技術は主として、プラズマ表示器・液晶表示器、電界発光表示器（Electroluminescent Display）、真空けい光表示器（Vacuum Fluorescent Display）、電界放出表示器（Field Emission Display）、エレクトロクロマティック・ディスプレイ及び有機発光ダイオード表示器（Organic Light Emitting Diodes Display, OLED表示器）等があり、その中、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の技術はその他各種の表示技術に対応して、次の特性、すなわち（１）自発発光、（２）超薄特性、（３）高輝度、（４）高発光効率、（５）ハイ・コントラスト、（６）マイクロセコンド反応時間、（７）超広視角、（８）低パワー消費、（９）温度の使用範囲が大きい、（１０）パネルの折曲げ可能等を有しているので、次世代の表示器市場の主力となることと認められている。
【０００３】
有機発光ダイオードの発光原理は、透明陽極と金属陰極との間に有機フィルムを蒸着し、電子を注入してホールを形成させ、それを有機フィルム間で複合させることによりエネルギーを可視光に変換して発光することに基づく。そして、不同の有機材料とマッチングして、不同色彩の光を発し、オール・カラー表示器の需要を達成する。この原理により製作された有機発光ダイオード表示器はその駆動方式により、主動式有機発光ダイオード（Active Matrix, AMOLED）表示器と受動式有機発光ダイオード（Passive Matrix, PMOLED）表示器に分けられる。
【０００４】
受動式有機発光ダイオード表示器の技術においては、図１に示すように、列スキャン技術で常用される３段階式駆動方式が使用されている。その中、複数列及び複数行の有機発光ダイオードにより組成された有機発光ダイオード・マトリクス１０はその駆動方式として次の２方面で解説される。
（１）列（row）毎の有機発光ダイオードにおいて、２種類の操作フェーズ、すなわち、
ａ．電流を順調に有機発光ダイオード中に注入させる電流陥没フェーズと、
ｂ．有機発光ダイオードの寿命を増加させるリバース・バイアス・フェーズと、が提供される。
（２）行（column）毎の有機発光ダイオード中において定流源（図示せず）により各セグメントを駆動し、そして各セグメン毎に次の３段階式の駆動方式、すなわち、
ａ．有機発光ダイオード中に残留した電荷を放出する放電段階と、
ｂ．有機発光ダイオードを導通の電位までにプレ・チャージして電流の注入時に最大な効果を発揮させるプレ・チャージ段階と、
ｃ．電流を有機発光ダイオード中に注入して発光させる電流駆動段階と、が提供される。
【０００５】
伝統の受動マトリクス・フェーズ下の有機発光ダイオード・マトリクス１０はこのように循環する充放電過程を経由して表示器の効能を奏する。しかしながら、有機発光ダイオード自体が有する物理特性は、理想的な発光ダイオードではなく、寄生キャパシタンスが存在している。図２は理想的な発光ダイオード２０と寄生キャパシタンス２１とを備えてなる実際の有機発光ダイオードの等価回路図を示すが、明らかに寄生キャパシタンス２１の存在は直接駆動回路の導通速度に影響を与えるので、有機発光ダイオードの陽極及び陰極の両端にまたがる電圧が適正な駆動電圧値に達しないと、有機発光ダイオードは所定の輝度に達することができない。
【０００６】
このような容量効果の存在により、上記の３段階式有機発光ダイオード・マトリクスの駆動方式に以下の２主要問題を発生させ、これら問題が表示品質に厳重な影響を及ぼしていた。図３ないし図６はこの影響を説明するものである。その中、図３及び図５は主として寄生キャパシタンスによる影響を説明するためにあるので、いずれも容量の符号で有機発光ダイオードを表示している他、全マトリクスの中の１行の三つの有機発光ダイオードのみ図示している。当業者であればいずれもそれにより全マトリクスの実際状況と窺い得るはずである。
【０００７】
（１）図３は従来の３段階式有機発光ダイオード・マトリクスの駆動方式が発生する第１の問題を示す見取図である。図に示すように、セグメントが放電段階にある場合、有機発光ダイオード３０の陽・陰極両端がアース（放電する）することにより、第２の列及び第３の列に位置する有機発光ダイオード３１及び３２がリバース・バイアス・フェーズ（反対方向に充電される）状態に置かれる。そして、セグメントがプレ・チャージ段階に進むと、プレ・チャージ電源３３はあらゆる有機発光ダイオードに対して充電し、その中、有機発光ダイオード３０は０からＶｐｒｅまで充電し、有機発光ダイオード３１及び３２はＶｒｅｖからＶｐｒｅまでに充電する。このことから、セグメントのプレ・チャージ段階において発光不必要な有機発光ダイオード３１及び３２に対する充電に消費する電気量は、発光必要な有機発光ダイオード３０に対する充電に消費する電気量に比べてはるかに大きく、セグメントのプレ・チャージの効率降下を招くばかりでなく、受動マトリクス・フェーズにおいては、発光された有機発光ダイオード列数は永遠に１であり、そして発光されなかった有機発光ダイオード列数がＮ−１（Ｎはテューティ比数）であるので、表示パネルの列数が多ければ多いほど、状況が益々厳重になってくる。
【０００８】
また、図４に示すように、実際に計測した波形に見る如く、セグメントのプレ・チャージ段階の作動は順調でなく、かつ、次の段階（電流駆動）の効率に影響を及ぼす外、有機発光ダイオードの導通に余りにも長い上昇時間をかけている。
（２）図５は従来の３段階式有機発光ダイオード・マトリクスの駆動方式が発生する第２の問題を示す見取図である。図に示すように、列スキャンが第１の列から第２の列に移された場合、本来電流駆動段階のセグメントが放電段階に切替えられ、電流駆動段階時には有機発光ダイオード５０，５１及び５２の正端がいずれも高電位まで充電される。したがって、放電段階に進入した瞬間、有機発光ダイオード５２の陽極端はアースのゼロ電位を有するが、陰極端の電位は寄生キャパシタンス効果の存在により次のレベルにドロップした後再度Ｖｐｒｅの状況に充電される。このような状況は表示の品質に影響を及ぼすばかりでなく、表示パネルにおいて有機発光ダイオードの行数が多ければ多いほど、状況も益々厳重になる。その実際に計測した波形は図６に示す通りである。
【０００９】
したがって、本出願人は上記従来技術の欠点に鑑み、鋭意試験と研究とを重ねた結果、ついに本発明の「発光ダイオードの駆動方法」を案出した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主たる目的は発光ダイオード・パネルの本来の優位な表示品質を有するばかりでなく、従来駆動方式における寄生キャパシタンスによる発光ダイオードの不備を改善し、その導通の上昇時間を増進する、発光ダイオードの駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するための本発明による発光ダイオードの駆動方法は順に発光ダイオード・マトリクスが有する複数列の発光ダイオードを駆動する方法であって、前記複数列の発光ダイオードの陽、陰極をアースに電気的に接続するステップと、前記発光ダイオードのターゲット列の陰極をアースに電気的に接続すると共に前記複数列の陽極電位を第１の参照電圧まで上げ、同時に、余列の発光ダイオードの陰極をフローティングするステップと、電流を前記発光ダイオードのターゲット列中に注入すると同時に余列の発光ダイオードの陰極電位を第２の参照電圧まで上げるステップと、前記発光ダイオードのターゲット列の次の列に対して上記のステップを繰り返すステップとを備えてなる（請求項１に対応）。
【００１２】
上記本発明による発光ダイオードの駆動方法において、前記発光ダイオード・マトリクスは有機発光ダイオード・マトリクスである（請求項２に対応）。
また上記本発明による発光ダイオードの駆動方法において、前記第２の参照電圧は前記第１の参照電圧よりも大きく設定されている（請求項３に対応）。
【００１３】
さらには上記目的を達成するために本発明による他の発光ダイオードの駆動方法は、順に発光ダイオード・マトリクスが有する複数列の発光ダイオードを駆動する方法であって、前記複数列の発光ダイオードに対して放電プロセスを進行するステップと、前記発光ダイオードのターゲット列に対してプレ・チャージ・プロセスを進行すると同時に、余列の発光ダイオードに対して電位フローティング・プロセスを進行するステップと、前記発光ダイオードのターゲット列に対して電流駆動プロセスを進行すると同時に、余列の発光ダイオードに対してリバース・バイアス・プロセスを進行するステップと、前記発光ダイオードのターゲット列の次の列に対して上記のステップを繰り返すステップとを備えてなる（請求項４に対応）。
【００１４】
上記本発明による他の発光ダイオードの駆動方法において、前記発光ダイオード・マトリクスは有機発光ダイオード・マトリクスであり、前記放電プロセスは、該複数の発光ダイオードの陽、陰極をアースに電気的に接続する（請求項５に対応）。
また、上記本発明による他の発光ダイオードの駆動方法において、前記プレ・チャージ・プロセスは、該発光ダイオードのターゲット列の陰極をアースに電気的に接続すると共に、前記複数列の発光ダイオードの陽極電位を第１の参照電圧まで上げ、前記電位フローティング・プロセスは、該余列の発光ダイオードの陰極をフローティングする（請求項６に対応）。
【００１５】
また、上記本発明による他の発光ダイオードの駆動方法において、前記電流駆動プロセスは電流を該発光ダイオードのターゲット列中に注入し、前記リバース・バイアス・プロセスは、該余列の発光ダイオードの陰極電位を第２の参照電圧まで上げ、前記第２の参照電圧は該第１の参照電圧より大きく設定されている（請求項７に対応）。
【００１６】
上記技術的手段及び作用効果は添付図面を参照しながら実施の形態を説明することにより、より深く理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図７ないし図９において、図７は本発明に係る有機発光ダイオード・マトリクス駆動方式の好適な実施例を示す見取り図であり、図８は本発明に係る有機発光ダイオード・マトリクス駆動方式の好適な実施例を示す見取図、図９は図７及び図８の駆動方法に基づいて計測した波形図である。また、説明の便利のために、図８には容量の符号で有機発光ダイオードを表示している他、全マトリクスの中の１行（column）の３つの有機発光ダイオードのみ図示している。当業者であればいずれもそれにより全マトリクスの実際状況を窺い得るはずである。
【００１８】
図７に示すように、有機発光ダイオード・マトリクス７０は複数列及び複数行の有機発光ダイオードにより組成されてなり、上記従来の駆動方式と異なる所は、本実施例においては各列（row）毎の有機発光ダイオードにおいて、４種類の操作フェーズ、すなわち、
ａ．列セグメントを全部アースに接続して放電する放電フェーズと、
ｂ．プレ・チャージ段階時により正確に電荷をプレ・チャージに必要な列セグメント中に注入するためのフローティング・フェーズと、
ｃ．電流を順調に有機発光ダイオード中に注入させる電流陥没フェーズ（Current Sinker Phase）と、
ｄ．有機発光ダイオードの寿命を延長させるリバース・バイアス・フェーズと、が提供される。
【００１９】
そして、各行毎の有機発光ダイオード・セグメントにおいて、本来の定流源で駆動する３段階の駆動方式を維持する。図８はこの駆動方式を解説する見取図である。
この図８に示すように、有機発光ダイオード・マトリクスが放電段階にある時、各列セグメント毎の有機発光ダイオードの陽・陰極はアースに電気的に接続され、全体有機発光ダイオード・マトリクス構成のパネルを比較的清浄な初期状態に置かされる。プレ・チャージ段階に進入すると、有機発光ダイオードが所在する列、すなわちそれを発光させるターゲット列の陰極がアースに電気的に接続され、陽極がプレ・チャージ電位Ｖｐｒｅまで上昇する。そして、その他、従来の駆動方式と最も異なる所は、この時ターゲット列以外の余列の有機発光ダイオードの陰極全部をフローティングしなければならず、かつ、ターゲット列以外の余列の有機発光ダイオードの陽極はこの時も全部がプレ・チャージ電位Ｖｐｒｅであるので、プレ・チャージ電源８３の電荷はターゲット列、すなわち有機発光ダイオード８０が所在する列の一本ルートしか通過しないことから、プレ・チャージＭＯＳＦＥＴソースの能力及び時間を節約することができる。というのは、プレ・チャージ時間が長過ぎると有機発光ダイオードの発光効率の低下を招き、プレ・チャージＭＯＳＦＥＴソースが大きすぎると、体積を増加させるからである。そして、電流駆動段階に進入すると、電流源８４で電流をターゲット列に注入して発光させると同時に、リバース・バイアス電位Ｖｒｅｖが参照電圧Ｖｐｐより大きくなるように、余列の有機発光ダイオードの陰極電位をリバース・バイアス電位Ｖｒｅｖまで上昇させる。すると、該余列の有機ダイオードがいずれもリバース・バイアス状態に入り、有機発光ダイオードの寿命を延長する目的を達成することができる。
【００２０】
このようにすることにより、従来技術の駆動方法により引起こされた第１の主要問題が完全に解決される。また、寄生キャパシタンスの存在により、列スキャンが他列に移る時に生ずる電圧ドロップの第２の問題に至っては、ターゲット列が次の列に換えられ、かつ行セグメントが電流駆動段階より放電段階に切替えられた時、各列毎の有機発光ダイオードもゼロに帰還するように放電状態に切替えられるので、なんら困難もなく解決することができる。
【００２１】
また、図９の波形図に上記の説明を組合せれば、本発明による発光ダイオードの駆動方法は受動マトリクス・フェーズに応用された有機発光ダイオードの列スキャンの操作から分かるように、同様に従来技術の優良な表示技術を具備しているばかりでなく、より重要なのは有機発光ダイオード自体の物理性質により生じた寄生キャパシタンスがもたらす発光効率の不備を改善したので産業上の利用可能性を有する。
【００２２】
上記実施の形態は本発明をより理解するために説明したもので、当然本発明の技術的思想はこれに限定されず、添付請求項の範囲を逸脱しない限り、当業者による単純な設計変更、附加、置換、修飾はいずれも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の列スキャン技術で常用されている３段階式有機発光ダイオード・マトリクス駆動方式を示す見取図である。
【図２】実際有機発光ダイオードの等価回路図である。
【図３】従来の３段階式有機発光ダイオード・マトリクスの駆動方式により生ずる第１の問題の見取図である。
【図４】図３の駆動方法に基づいて計測された波形図である。
【図５】従来の３段階式有機発光ダイオード・マトリクスの駆動方式により生ずる第２の問題の見取図である。
【図６】図５の駆動方法に基づいて計測された波形図である。
【図７】本発明に係る有機発光ダイオード・マトリクス駆動方式の好適な実施例の見取図である。
【図８】本発明に係る有機発光ダイオード・マトリクス駆動方式の好適な実施例の連続見取図である。
【図９】図７及び図８の駆動方法に基づいて計測された波形図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…有機発光ダイオード・マトリクス  ２０…理想的な発光ダイオード  ２１…寄生キパシタンス  ３０，３１，３２，５１，５２，８０，８１，８２…有機発光ダイオード  ３３，８３…プレ・チャージ電源  ８４…電流源  ７０…有機発光ダイオード・マトリクス
【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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