JP3940395B2

JP3940395B2 - 発光素子の駆動方法及び装置

Info

Publication number: JP3940395B2
Application number: JP2003385739A
Authority: JP
Inventors: 義行奥田; 真一石塚
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP2004078255A

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの発光素子を発光させるための駆動方法及び装置に関する。

図１３に、従来の発光素子の駆動方法を示す。この図１３の駆動方法は、単純マトリックス駆動方式と呼ばれるもので、陽極線Ａ₁〜Ａ_mと陰極線Ｂ₁〜Ｂ_nをマトリックス（格子）状に配置し、このマトリックス状に配置した陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子Ｅ_1,1〜Ｅ_m,nを接続し、この陽極線または陰極線のいずれか一方を一定の時間間隔で順次選択して走査するとともに、この走査に同期して他方の線を駆動源たる電流源５２₁〜５２_mでドライブしてやることにより、任意の交点位置の発光素子を発光させるようにしたものである。

前記駆動源によるドライブ方法には、陰極線走査・陽極線ドライブ、陽極線走査・陰極線ドライブの２つの方法があるが、図１３は、陰極線走査・陽極線ドライブの場合を示しており、陰極線Ｂ₁〜Ｂ_nに陰極線走査回路５１を接続するとともに、陽極線Ａ₁〜Ａ_mに電流源５２₁〜５２_mからなる陽極線ドライブ回路５２を接続したものである。陰極線走査回路５１は、スイッチ５３₁〜５３_nを一定時間間隔で順次アース端子側へ切り換えながら走査していくことにより、陰極線Ｂ₁〜Ｂ_n対してアース電位（０Ｖ）を順次与えていく。また、陽極線ドライブ回路５２は、前記陰極線走査回路５１のスイッチ走査に同期してスイッチ５４₁〜５４_mをオン・オフ制御することにより陽極線Ａ₁〜Ａ_mに電流源５２₁〜５２_mを接続し、所望の交点位置の発光素子に駆動電流を供給する。

例えば、発光素子Ｅ_2,1とＥ_3,1を発光させる場合を例に採ると、図示するように、陰極線走査回路５１のスイッチ５３₁がアース側に切り換えられ、第１の陰極線Ｂ₁にアース電位が与えられている時に、陽極線ドライブ回路５２のスイッチ５４₂と５４₃を電流源側に切り換え、陽極線Ａ₂とＡ₃に電流源５２₂と５２₃を接続してやればよい。このような走査とドライブを高速で繰り返すことにより、任意の位置の発光素子を発光させるとともに、各発光素子があたかも同時に発光しているように制御するものである。

走査中の陰極線Ｂ1 以外の他の陰極線Ｂ2 〜Ｂn には電源電圧と同電位の逆バイアス電圧ＶCCを印加してやることにより、誤発光を防止している。

ところで、各交点位置に接続された発光素子Ｅ_2,1〜Ｅ_m,nのそれぞれは、図１４にその等価回路を示すように、ダイオード特性からなる発光エレメントＥと、これに並列接続された寄生容量Ｃとで表すことができるが、前述した従来の駆動方法では、この等価回路中の寄生容量Ｃのために次のような問題があった。

すなわち、図１５（Ａ)(Ｂ）は、前記図１３中の陽極線Ａ₁に接続された発光素子Ｅ_1,1〜Ｅ_1,n部分だけを抜き出し、それぞれの発光素子Ｅ_1,1〜Ｅ_1,nを前記寄生容量Ｃだけを用いて図示したものであるが、陰極線Ｂ₁の走査時に陽極線Ａ₁がドライブされていない場合には、（Ａ）に示すように、現在走査中の陰極線Ｂ₁につながれた発光素子Ｅ_1,1の寄生容量Ｃ_1,1を除く他の発光素子Ｅ_1,2〜Ｅ_1,nの寄生容量Ｃ_1,2〜Ｃ_1,nは、各陰極線Ｂ₂〜Ｂ_nに与えられた逆バイアス電圧Ｖ_CCによって図示のような向きに充電されている。

次に、走査位置が陰極線Ｂ₁から次の陰極線Ｂ₂に移った際に、例えば発光素子Ｅ_1,2を発光させるために陽極線Ａ₁をドライブすると、このときの回路状態は（Ｂ）に示すようなものとなり、発光させるべき発光素子Ｅ_1,2の寄生容量Ｃ_1,2が充電されるだけでなく、他の陰極線Ｂ₃〜Ｂ_nに接続された発光素子Ｅ_1,3〜Ｅ_1,nの寄生容量Ｃ_1,3〜Ｃ_1,nに対しても矢印で示すような向きに電流が流れ込んで充電が行なわれる。

ところで、発光素子は、その両端の電圧が規定値以上に立ち上がらない限り、正常な発光を行なうことができない。従来の駆動方法の場合、前記図１５（Ａ)(Ｂ）に示したように、陰極線Ｂ₂に接続された発光素子Ｅ_1,2を発光させるために陽極線Ａ₁をドライブすると、発光させるべき発光素子Ｅ_1,2の寄生容量Ｃ_1,2だけでなく、陽極線Ａ₁に接続された他の発光素子Ｅ_1,3〜Ｅ_1,nの寄生容量Ｃ_1,3〜Ｃ_1,nに対しても充電が行なわれ、これらすべての発光素子の寄生容量の充電が完了するまでは、陰極線Ｂ₂につながれた発光素子Ｅ_1,2の両端電圧は規定値以上に立ち上がることができない。

このため、従来の駆動方法の場合、前記寄生容量のため、発光するまでの立ち上がり速度が遅く、高速走査ができないという問題があった。また、陽極線に接続されたすべての発光素子の寄生容量を充電してやらねばならないため、各陽極線に接続するドライブ用の駆動源の電流容量も大きなものとせざるを得ず、回路の小型化という点からも一考の余地があった。

前記問題は、発光素子の数が増えれば増えるほど大きくなる。特に、発光素子として有機ＥＬを用いた場合、有機ＥＬは面発光のために前記寄生容量Ｃが大きく、前記問題はさらに顕著なものとなる。本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、駆動電流の供給開始から発光するまでの立ち上がり速度が速く、高速走査を行なうことができるとともに、駆動源の小型化が可能な発光素子の駆動方法と駆動装置を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、請求項１記載の発明は、マトリックス状に配置した陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方の側を走査線とするとともに他方の側をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して、前記発光すべき発光素子の寄生容量と当該発光素子が接続されている前記ドライブ線及び前記走査線とを通じて電流を流して当該発光素子の寄生容量を充電し、該充電により当該発光素子の両端の電圧を規定値以上に立ち上げて順方向にバイアスして発光させる単純マトリックス駆動方式からなる発光素子の駆動方法において、
次の走査線への走査の切り換えに先立ち、すべての走査線とすべてのドライブ線とを同じ電位からなるリセット電圧にそれぞれ接続し、それ以前に発光していた発光素子とそれ以外の発光素子との寄生容量の充電電荷が共に等しい０状態にし、
リセット終了後、前記切り換えた走査線に一端が接続されている発光素子のうち発光すべき発光素子の他端が接続されているドライブ線に電流源を接続するようにしたことを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、前記リセット電圧がアース電位であることを特徴とするものである。

また、請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、前記リセット電圧が電源電位であることを特徴とするものである。

また、請求項４記載の発明は、前記発光素子が有機ＥＬからなることを特徴とするものである。

また、請求項５記載の発明は、マトリックス状に配置した複数本の陽極線と陰極線の各交点位置に接続された発光素子と、前記複数本の陽極線と陰極線のいずれか一方からなる走査線のうち走査すべき走査線を選択する走査回路と、前記走査線の走査に同期して他方からなるドライブ線のうちの所望のドライブ線に電流源を接続するドライブ回路と、前記走査回路及び前記ドライブ回路を制御する発光制御回路とを有し、前記発光制御回路が前記走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して、前記発光すべき発光素子の寄生容量と当該発光素子が接続されている前記ドライブ線及び前記走査線とを通じて電流を流して当該発光素子の寄生容量を充電し、該充電により当該発光素子の両端の電圧を規定値以上に立ち上げて順方向にバイアスして発光させる発光素子の駆動装置において、
前記発光制御回路は、次の走査線への走査の切り換えに先立ち、すべての走査線とすべてのドライブ線とを同じ電位からなるリセット電圧にそれぞれ接続、その後、前記切り換えた走査線に一端が接続されている発光素子のうち発光すべき発光素子の他端が接続されているドライブ線に電流源を接続することを特徴とするものである。

上記のような構成とした場合、次の走査線への走査の切り換えに先立ち、すべての走査線とすべてのドライブ線とを同じ電位からなるリセット電圧にそれぞれ接続し、それ以前に発光していた発光素子とそれ以外の発光素子との寄生容量の充電電荷が共に等しい０状態にされ、リセット終了後、切り換えた走査線に一端が接続されている発光素子のうち発光すべき発光素子の他端が接続されているドライブ線に電流源が接続されるので、発光させるべき発光素子の寄生容量のみが、ドライブ線を介して電流源により充電される。

以上説明したように、請求項１〜請求項５記載の発明によるときは、発光させるべき発光素子の寄生容量のみが、ドライブ線を介して電流源により充電されるので、電流源は発光させるべき発光素子の寄生容量を充電するだけで、その両端電圧を瞬時に発光可能な電位まで立ち上げて順方向にバイアスすることができ、小型化の電流源によって発光すべき発光素子を瞬時に発光させることができ、個々の電流源の容量を小さくすることができ、駆動装置を小型化することが可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図４に、本発明に係る第１の駆動方法を示す。この第１の駆動方法は、走査が次の陰極線へ移る際に、すべての陰極線とすべての陽極線を一度アース電位（０Ｖ）に落としてリセットするようにした場合の例である。

図１〜図４において、Ａ₁〜Ａ₂₅₆は陽極線、Ｂ₁〜Ｂ₆₄は陰極線、Ｅ_1,1〜Ｅ_256,64は各交点位置につながれた発光素子、１は陰極線走査回路、２は陽極線ドライブ回路、３は陽極リセット回路、４は発光制御回路である。

陰極線走査回路１は、各陰極線Ｂ₁〜Ｂ₆₄を順次に走査するための走査スイッチ５₁〜５₆₄を備えている。各走査スイッチ５₁〜５₆₄の一方の端子は電源電圧からなる逆バイアス電圧Ｖ_CC（例えば、１０Ｖ）に接続されているとともに、他方の端子はアース電位（０Ｖ）にそれぞれ接続されている。

陽極ドライブ回路２は、駆動源たる電流源２₁〜２₂₅₆と、各陽極線Ａ₁〜Ａ₂₅₆を選択するためのドライブスイッチ６₁〜６₂₅₆とを備えており、任意のドライブスイッチをオンすることにより、当該陽極線に対してドライブ用の電流源２₁〜２₂₅₆を接続する。

また、陽極リセット回路３は、陽極線Ａ₁〜Ａ₂₅₆をアース電位（０Ｖ）へリセットするためのシャントスイッチ７₁〜７₂₅₆を備えている。

なお、これらの走査スイッチ５₁〜５₆₄、ドライブスイッチ６₁〜６₂₅₆およびシャントスイッチ７₁〜７₂₅₆のオン・オフは、発光制御回路４によって制御される。

次に、前記図１〜図４を参照して、第１の駆動方法による発光動作について説明する。なお、以下に述べる動作は、陰極線Ｂ₁を走査して発光素子Ｅ_1,1とＥ_2,1を光らせた後、陰極線Ｂ₂に走査を移して発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2を光らせる場合を例に採って説明する。また、説明を分かり易くするために、光っている発光素子についてはダイオード記号で示し、光っていない発光素子についてはコンデンサ記号で示した。また、陰極線Ｂ₁〜Ｂ₆₄に印加する逆バイアス電圧Ｖ_CCは、装置の電源電圧と同じ１０Ｖとした。

まず、図１では、走査スイッチ５₁が０Ｖ側に切り換えられ、陰極線Ｂ₁が走査されている。他の陰極線Ｂ₂〜Ｂ₆₄には、走査スイッチ５₂〜５₆₄により逆バイアス電圧１０Ｖが印加されている。さらに、陽極線Ａ₁とＡ₂には、ドライブスイッチ６₁と６₂によって電流源５₁，５₂が接続されている。また、他の陽極線Ａ₃〜Ａ₂₅₆には、シャントスイッチ７₃〜７₂₅₆によって０Ｖが与えられている。

したがって、図１の場合、発光素子Ｅ_1,1とＥ_2,1のみが順方向にバイアスされ、電流源５₁と５₂から矢印のように駆動電流が流れ込み、発光素子Ｅ_1,1とＥ_2,1のみが発光している。この図１の状態では、コンデンサにハッチングして示した発光素子は、それぞれ図のような極性の向きに充電された状態となっている。この図１の発光状態から図４の発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2が発光する状態に走査を移行する際に、以下のようなリセット制御が行なわれる。

すなわち、走査が図１の陰極線Ｂ₁から図４の陰極線Ｂ₂に移行する前に、まず、図２に示すように、すべてのドライブスイッチ６₁〜６₂₅₆をオフするとともに、すべての走査スイッチ５₁〜５₆₄とすべてのシャントスイッチ７₁〜７₂₅₆を０Ｖ側に切り換え、陽極線Ａ₁〜Ａ₂₅₆と陰極線Ｂ₁〜Ｂ₆₄のすべてを一旦０Ｖにシャントし、０Ｖによるオールリセットをかける。この０Ｖへのオールリセットが行なわれると、陽極線と陰極線のすべてが０Ｖの同電位となるので、各発光素子に充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、すべての発光素子の充電電荷が瞬時のうちに０となる。

前記のようにして、すべての発光素子の充電電荷を０にした後、図３に示すように、陰極線Ｂ₂に対応する走査スイッチ５₂のみを０Ｖ側に切り換え、陰極線Ｂ₂の走査を行なう。これと同時に、ドライブスイッチ６₂と６₃のみを電流源２₂と２₃側に切り換えるとともに、シャントスイッチ７₁，７₄〜７₂₅₆をオンし、陽極線Ａ₁，Ａ₄〜Ａ₂₅₆に０Ｖを与える。

上記スイッチの切り換えによって陰極線Ｂ₂の走査が行なわれると、前述したようにすべての発光素子の充電電荷は０とされているので、次に発光させるべき発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2には、図３中に矢印で示したような複数のルートで充電電流が一気に流れ込み、それぞれの発光素子の寄生容量Ｃが瞬時に充電される。

すなわち、発光素子Ｅ_2,2には、電流源２₂→ドライブスイッチ６₂→陽極線Ａ₂→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルートで充電電流が流れ込むとともに、走査スイッチ５₁→陰極線Ｂ₁→発光素子Ｅ_2,1→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルート、走査スイッチ５₃→陰極線Ｂ₃→発光素子Ｅ_2,3→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルート、・・・、走査スイッチ５₆₄→陰極線Ｂ₆₄→発光素子Ｅ_2,64→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルートからも同時に充電電流が流れ込み、発光素子Ｅ_2,2はこれら複数の充電電流によって瞬時に充電されて発光し、図４に示す定常状態に瞬時に移行する。

また、発光素子Ｅ_3,2には、電流源２₃→ドライブスイッチ６₃→陽極線Ａ₃→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂の通常のルートで充電電流が流れ込むとともに、走査スイッチ５₁→陰極線Ｂ₁→発光素子Ｅ_3,1→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルート、走査スイッチ５₃→陰極線Ｂ₃→発光素子Ｅ_3,3→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルート、・・・、走査スイッチ５₆₄→陰極線Ｂ₆₄→発光素子Ｅ_3,64→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルートからも同時に充電電流が流れ込み、発光素子Ｅ_2,2はこれら複数の充電電流によって瞬時に充電されて発光し、図４に示す定常状態に瞬時に移行する。

以上述べたように、第１の駆動方法は、次の走査に移行する前に、陰極線と陽極線のすべてを一旦アース電位である０Ｖに接続してリセットするようにしたので、次の走査線に切り換えられた際に、切り換えられた走査線上の発光素子を瞬時に発光させることができる。

なお、前記発光させるべき発光素子Ｅ_2,2、Ｅ_3,2以外の他の発光素子についても、図３中に矢印で示したようなルートでそれぞれ充電が行なわれるが、これらの充電方向は逆バイアス方向であるので、発光素子Ｅ_2,2、Ｅ_3,2以外の他の発光素子が誤発光するおそれはない。

前記図１〜図４の例では、駆動源として電流源２₁〜２₂₅₆を用いた場合を示したが、電圧源を用いても同様に実現することができる。

図５〜図８に、本発明に係る第２の駆動方法を示す。この第２の駆動方法は、次の陰極線へ走査が移る前に、陰極線と陽極線のすべてを一度電源電圧Ｖ_CC＝１０Ｖにリセットするようにした場合の例である。このリセット方法を実現するために、図５〜図８の回路では、ドライブスイッチ６₁〜６₂₅₆として３点切換スイッチを用い、第１の接点は開放とし、第２の接点は電流源２₁〜２₂₅₆に、第３の接点は電源電圧Ｖ_CC＝１０Ｖにそれぞれ接続したものである。なお、このドライブスイッチ６₁〜６₂₅₆以外の他の部分の回路構成は、前述した第１の駆動方法の場合と同じであるので、その説明は省略する。

次に、前記図５〜図８を参照して、第２の駆動方法による発光動作について説明する。なお、以下に述べる動作は、前述した第１の駆動方法と同様に、陰極線Ｂ₁を走査して発光素子Ｅ_1,1とＥ_1,2を光らせた後、陰極線Ｂ₂に走査を移して発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2を光らせる場合を例に採る。

まず、図５では、走査スイッチ５₁が０Ｖ側に切り換えられ、陰極線Ｂ₁が走査されている。他の陰極線Ｂ₂〜Ｂ₆₄には、走査スイッチ５₂〜５₆₄により逆バイアス電圧１０Ｖが印加されている。さらに、陽極線Ａ₁とＡ₂には、ドライブスイッチ６₁と６₂によって電流源５₁，５₂が接続されている。また、他の陽極線Ａ₃〜Ａ₂₅₆には、シャントスイッチ７₃〜７₂₅₆によって０Ｖが与えられている。

したがって、図５の場合、発光素子Ｅ_1,1とＥ_2,1のみが準方向にバイアスされ、電流源５₁と５₂から矢印のように駆動電流が流れ込み、発光素子Ｅ_1,1とＥ_2,1のみが発光している。この図５の状態では、コンデンサにハッチングして示した発光素子は、それぞれ図のような極性の向きに充電された状態となっている。この図５の発光状態から図８の発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2が発光する状態に走査を移行する際に、以下のようなリセット制御が行なわれる。

すなわち、走査が図５の陰極線Ｂ₁から図８の陰極線Ｂ₂に移行する前に、まず、図６に示すように、すべてのシャントスイッチ７₁〜７₂₅₆をオフするとともに、すべての走査スイッチ５₁〜５₆₄と、すべてのドライブスイッチ６₁〜６₂₅₆を１０Ｖ側に切り換え、陽極線Ａ₁〜Ａ₂₅₆と陰極線Ｂ₁〜Ｂ₆₄のすべてを一旦１０Ｖにシャントし、１０Ｖによるオールリセットをかける。この１０Ｖへのオールリセットが行なわれると、陽極線と陰極線のすべてが１０Ｖの同電位となるので、各発光素子に充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、すべての発光素子の充電電荷が瞬時のうちに０となる。

前記のようにして、すべての発光素子の充電電荷を０にした後、図７に示すように、陰極線Ｂ₂に対応する走査スイッチ５₂のみを０Ｖ側に切り換え、陰極線Ｂ₂の走査を行なう。これと同時に、ドライブスイッチ６₂と６₃を電流源２₂と２₃側に切り換えるとともに、他のドライブスイッチ６₁，６₄〜６₂₅₆については開放端側に切り換える。さらに、シャントスイッチ７₁，７₄〜７₂₅₆をオンし、陽極線Ａ₁，Ａ₄〜Ａ₂₅₆に０Ｖを与える。

上記スイッチの切り換えによって陰極線Ｂ₂の走査が行なわれると、前述したようにすべての発光素子の充電電荷は０とされているので、次に発光させるべき発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2には、図７中に矢印で示したような複数のルートで充電電流が一気に流れ込み、それぞれの発光素子の寄生容量Ｃが瞬時に充電される。

すなわち、発光素子Ｅ_2,2には、電流源２₂→ドライブスイッチ６₂→陽極線Ａ₂→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルートで充電電流が流れ込むとともに、走査スイッチ５₁→陰極線Ｂ₁→発光素子Ｅ_2,1→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルート、走査スイッチ５₃→陰極線Ｂ₃→発光素子Ｅ_2,3→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルート、・・・、走査スイッチ５₆₄→陰極線Ｂ₆₄→発光素子Ｅ_2,64→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルートからも同時に充電電流が流れ込み、発光素子Ｅ_2,2はこれら複数の充電電流によって瞬時に充電されて発光し、図８に示す定常状態に瞬時に移行する。

また、発光素子Ｅ_3,2には、電流源２₃→ドライブスイッチ６₃→陽極線Ａ₃→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂の通常のルートで充電電流が流れ込むとともに、走査スイッチ５₁→陰極線Ｂ₁→発光素子Ｅ_3,1→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルート、走査スイッチ５₃→陰極線Ｂ₃→発光素子Ｅ_3,3→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルート、・・・、走査スイッチ５₆₄→陰極線Ｂ₆₄→発光素子Ｅ_3,64→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルートからも同時に充電電流が流れ込み、発光素子Ｅ_2,2はこれら複数の充電電流によって瞬時に充電されて発光し、図８に示す定常状態に瞬時に移行する。

以上述べたように、第２の駆動方法は、次の走査に移行する前に、陰極線と陽極線のすべてを一旦電源電圧である１０Ｖに接続してリセットするようにしたので、次の走査線に切り換えられた際に、切り換えられた走査線上の発光素子を瞬時に発光させることができる。

前記図５〜図８の例では、駆動源として電流源２₁〜２₂₅₆を用いた場合を示したが、電圧源を用いても同様に実現することができる。

図９〜図１２に、本発明に係る第３の駆動方法を示す。この第３の駆動方法は、次の陰極線へ走査が移る前に、すべての陰極線Ｂ₁〜Ｂ₆₄を１０Ｖにオールリセットするとともに、陽極線Ａ₁〜Ａ₂₅₆については次の発光に備えてプリセットするようにした場合の例である。なお、回路構成自体は前述した第２の駆動方法の場合と同じであるので、その説明は省略する。

次に、前記図９〜図１２を参照して、第３の駆動方法による発光動作について説明する。なお、以下に述べる動作は、前述した第１および第２の駆動方法と同じく、陰極線Ｂ₁を走査して発光素子Ｅ_1,1とＥ_1,2を光らせた後、陰極線Ｂ₂に走査を移して発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2を光らせる場合を例に採る。

まず、図９では、走査スイッチ５₁が０Ｖ側に切り換えられ、陰極線Ｂ₁が走査されている。他の陰極線Ｂ₂〜Ｂ₆₄には、走査スイッチ５₂〜５₆₄により逆バイアス電圧１０Ｖが印加されている。さらに、陽極線Ａ₁とＡ₂には、ドライブスイッチ６₁と６₂によって電流源５₁，５₂が接続されている。また、他の陽極線Ａ₃〜Ａ₂₅₆には、シャントスイッチ７₃〜７₂₅₆によって０Ｖが与えられている。

したがって、図９の場合、発光素子Ｅ_1,1とＥ_2,1のみが順方向にバイアスされ、電流源５₁と５₂から矢印のように駆動電流が流れ込み、発光素子Ｅ_1,1とＥ_2,1のみが発光している。この図９の状態では、コンデンサにハッチングして示した発光素子は、それぞれ図のような極性の向きに充電された状態となっている。この図９の発光状態から図１２の発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2が発光する状態に走査を移行する際に、以下のようなリセット制御が行なわれる。

すなわち、走査が図９の陰極線Ｂ₁から図１２の陰極線Ｂ₂に移行する前に、まず、図１０に示すように、すべての走査スイッチ５₁〜５₆₄を１０Ｖ側に切り換え、オールリセットをかける。さらに、陽極線については、次に発光させるべき発光素子Ｅ_2,2とＥ_2,3に対応するドライブスイッチ６₂と６₃のみを１０Ｖ側に接続してプリセットし、他のドライブスイッチ６₁，６₄〜６₂₅₆については開放端側に接続する。また、シャントスイッチ７₁，７₄〜７₂₅₆をオンし、０Ｖに接続する。

この陰極線Ｂ₁〜Ｂ₆₄の１０Ｖへのオールリセットと、陽極線Ａ₂，Ａ₃の電源電圧１０Ｖへのプリセットが行なわれると、各発光素子に充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って充放電し、次に発光させるべき陽極線Ａ₂とＡ₃に接続された発光素子Ｅ_2,1〜Ｅ_2,64，Ｅ_3,1〜Ｅ_3,64の充電電荷が瞬時のうちに０となる。

前記のようにして、発光素子Ｅ_2,1〜Ｅ_2,64とＥ_3,1〜Ｅ_3,64の充電電荷を０にした後、図１１に示すように、走査スイッチ５₂を０Ｖ側に切り換え、陰極線Ｂ₂の走査を行なう。これと同時に、ドライブスイッチ６₂と６₃を電流源２₂と２₃側に切り換える。

上記スイッチの切り換えによって陰極線Ｂ₂の走査が行なわれると、発光させるべき発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2には、図１１中に矢印で示したような複数のルートで充電電流が一気に流れ込み、それぞれの発光素子の寄生容量Ｃが瞬時に充電される。

すなわち、発光素子Ｅ_2,2には、電流源２₂→ドライブスイッチ６₂→陽極線Ａ₂→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルートで充電電流が流れ込むとともに、走査スイッチ５₁→陰極線Ｂ₁→発光素子Ｅ_2,1→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルート、走査スイッチ５₃→陰極線Ｂ₃→発光素子Ｅ_2,3→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルート、・・・、走査スイッチ５₆₄→陰極線Ｂ₆₄→発光素子Ｅ_2,64→発光素子Ｅ_2,2→走査スイッチ５₂のルートからも同時に充電電流が流れ込み、発光素子Ｅ_2,2はこれら複数の充電電流によって瞬時に充電されて発光し、図１２に示す定常状態に瞬時に移行する。

また、発光素子Ｅ_3,2には、電流源２₃→ドライブスイッチ６₃→陽極線Ａ₃→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂の通常のルートで充電電流が流れ込むとともに、走査スイッチ５₁→陰極線Ｂ₁→発光素子Ｅ_3,1→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルート、走査スイッチ５₃→陰極線Ｂ₃→発光素子Ｅ_3,3→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルート、・・・、走査スイッチ５₆₄→陰極線Ｂ₆₄→発光素子Ｅ_3,64→発光素子Ｅ_3,2→走査スイッチ５₂のルートからも同時に充電電流が流れ込み、発光素子Ｅ_2,2はこれら複数の充電電流によって瞬時に充電されて発光し、図１２に示す定常状態に瞬時に移行する。

以上述べたように、第３の駆動方法は、次の走査に移行する前に、すべての陰極線を１０Ｖにリセットするとともに、陽極線は次の発光に備えてプリセットしたので、次の走査線に切り換えられた際に、切り換えられた走査線上の発光素子を瞬時に発光させることができる。

なお、前記発光させるべき発光素子Ｅ_2,2、Ｅ_3,2以外の他の発光素子についても、図１１中に矢印で示したようなルートでそれぞれ充電が行なわれるが、これらの充電方向は逆バイアス方向であるので、発光素子Ｅ_2,2、Ｅ_3,2以外の他の発光素子が誤発光するおそれはない。

また、前記第３の駆動方法は、すべての陰極線を１０Ｖにリセットするようにしたが、これに代えてすべての陰極線を０Ｖにリセットしてもよい。

また、前記図９〜図１２の例は、駆動源として電流源２₁〜２₂₅₆を用いた場合を示したが、電圧源を用いても同様に実現することができる。

ところで、前述した図３、図７、図１０の各図を参照すれば明らかなように、本発明の駆動方法によるときは、次の走査に移った際、次に発光させるべき発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2は、電流源２₂，２₃だけから充電されるだけでなく、逆バイアス電圧を与えられた陰極線Ｂ₁、Ｂ₃〜Ｂ₆₄から陽極線Ａ₂、Ａ₃に接続された他の発光素子を通じても同時に充電される。

このため、陽極線に接続された発光素子の数が多い場合には、この他の発光素子を介した充電電流だけによっても発光素子Ｅ_2,2とＥ_3,2は短時間ではあるが発光することができる。したがって、このような場合には、他の発光素子を介した充電電流による発光継続時間よりも短い周期で陰極線を走査すれば、陽極線ドライブ回路２の電流源２₁〜２₂₅₆を不要とすることができる。

さらに、前記例は、陰極走査・陽極ドライブ方式の場合を例にとって説明したが、陽極走査・陰極ドライブ方式でも同様に実施できることは当然である。

本発明の第１の駆動方法の第１ステップの説明図である。本発明の第１の駆動方法の第２ステップの説明図である。本発明の第１の駆動方法の第３ステップの説明図である。本発明の第１の駆動方法の第４ステップの説明図である。本発明の第２の駆動方法の第１ステップの説明図である。本発明の第２の駆動方法の第２ステップの説明図である。本発明の第２の駆動方法の第３ステップの説明図である。本発明の第２の駆動方法の第４ステップ説明図である。本発明の第３の駆動方法の第１ステップの説明図である。本発明の第３の駆動方法の第２ステップの説明図である。本発明の第３の駆動方法の第３ステップの説明図である。本発明の第３の駆動方法の第４ステップの説明図である。従来の駆動方法の説明図である。発光素子の等価回路を示す図である。従来の駆動方法における走査移行時の充放電状態の説明図である。

符号の説明

１陰極線走査回路
２陽極線ドライブ回路
２₁〜２₂₅₆ 電流源（駆動源）
３陽極リセット回路
４発光制御回路
５₁〜５₆₄ 走査スイッチ
６₁〜６₂₅₆ ドライブスイッチ
７₁〜７₂₅₆ シャントスイッチ
Ａ₁〜Ａ₂₅₆ 陽極線（ドライブ線）
Ｂ₁〜Ｂ₆₄ 陰極線（走査線）
Ｅ_1,1〜Ｅ_256,64 発光素子
Ｖ_CC 電源電圧

Claims

マトリックス状に配置した陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方の側を走査線とするとともに他方の側をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して、前記発光すべき発光素子の寄生容量と当該発光素子が接続されている前記ドライブ線及び前記走査線とを通じて電流を流して当該発光素子の寄生容量を充電し、該充電により当該発光素子の両端の電圧を規定値以上に立ち上げて順方向にバイアスして発光させる単純マトリックス駆動方式からなる発光素子の駆動方法において、
次の走査線への走査の切り換えに先立ち、すべての走査線とすべてのドライブ線とを同じ電位からなるリセット電圧にそれぞれ接続し、それ以前に発光していた発光素子とそれ以外の発光素子との寄生容量の充電電荷が共に等しい０状態にし、
リセット終了後、前記切り換えた走査線に一端が接続されている発光素子のうち発光すべき発光素子の他端が接続されているドライブ線に電流源を接続するようにした
ことを特徴とする発光素子の駆動方法。
請求項１記載の発光素子の駆動方法において、
前記リセット電圧がアース電位であることを特徴とする発光素子の駆動方法。
請求項１記載の発光素子の駆動方法において、
前記リセット電圧が電源電位であることを特徴とする発光素子の駆動方法。
前記発光素子が有機ＥＬからなる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子の駆動方法。
マトリックス状に配置した複数本の陽極線と陰極線の各交点位置に接続された発光素子と、前記複数本の陽極線と陰極線のいずれか一方からなる走査線のうち走査すべき走査線を選択する走査回路と、前記走査線の走査に同期して他方からなるドライブ線のうちの所望のドライブ線に電流源を接続するドライブ回路と、前記走査回路及び前記ドライブ回路を制御する発光制御回路とを有し、前記発光制御回路が前記走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して、前記発光すべき発光素子の寄生容量と当該発光素子が接続されている前記ドライブ線及び前記走査線とを通じて電流を流して当該発光素子の寄生容量を充電し、該充電により当該発光素子の両端の電圧を規定値以上に立ち上げて順方向にバイアスして発光させる発光素子の駆動装置において、
前記発光制御回路は、次の走査線への走査の切り換えに先立ち、すべての走査線とすべてのドライブ線とを同じ電位からなるリセット電圧にそれぞれ接続し、その後、前記切り換えた走査線に一端が接続されている発光素子のうち発光すべき発光素子の他端が接続されているドライブ線に電流源を接続する
ことを特徴とする発光素子の駆動装置。