JP5265005B2 - 有機発光ダイオードのドライバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１及び第２有機発光ダイオード回路を駆動するためのドライバ装置、ドライバ装置を有する装置、及び方法に関する。

このようなドライバ装置の例は、積層された有機発光ダイオード回路を駆動するためのドライバ装置である。

米国特許第5,757,139号は、積層された有機発光デバイスのための駆動回路を開示している。各有機発光デバイスは自身の電圧源を有している。

本発明の目的は、自身の電圧源を有する必要がない第１及び第２有機発光ダイオード回路を駆動するためのドライバ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、各有機発光ダイオード回路が自身の電圧源を有することを必要としない装置及び方法を提供することにある。

本発明の第１態様によれば、第１及び第２有機発光ダイオード回路を駆動するためのドライバ装置は、基準端子と、電源端子と、第１及び第２出力端子とを有するドライバ装置であって、前記第１有機発光ダイオード回路は前記基準端子に結合されるべき第１側と前記第１出力端子に結合されるべき第２側とを有し、前記第２有機発光ダイオード回路は前記第１出力端子に結合されるべき第１側と前記第２出力端子に結合されるべき第２側とを有し、当該ドライバ装置が、前記第１出力端子及び前記基準端子に結合された第１素子と、前記電源端子及び前記第１出力端子に結合された第１スイッチと、前記第２出力端子及び前記基準端子に結合された第２素子と、前記電源端子及び前記第２出力端子に結合された第２スイッチとを有するようなドライバ装置により定められる。

出力端子毎に素子及びスイッチを導入したことにより、２つの積層された有機発光ダイオード回路を、電源端子と基準端子とに結合された１つの電源を介して個別に制御することができる。

１つの有機発光ダイオード回路は、１以上の有機発光ダイオードを有する。第１のユニット及び第２のユニットは、これらが直接的に接続され、及び、これらが第３のユニットを介して間接的に接続された場合に結合される。前記電源端子は、如何なる種類の電源にも結合されるべきものである。

一実施例によれば、ドライバ装置は、前記スイッチがトランジスタを有し、前記素子の一方がトランジスタを有し、他方の素子がトランジスタ又はダイオードを有することにより定められる。従って、２つの有機発光ダイオード回路を制御するためには、４つのトランジスタが使用されねばならないか、又は３つのトランジスタと１つのダイオードとが使用されねばならない。トランジスタの代わりに、他のスイッチを使用することができ、ダイオードはトランジスタの一部を使用することにより実現することができる。

一実施例によれば、ドライバ装置は、各トランジスタが内部逆並列ダイオードを有するか又は外部の逆並列ダイオードに結合されることにより定められる。このような逆並列ダイオードは逆方向に電流を流すことができる。

一実施例によれば、ドライバ装置は、前記第１素子及び前記第１スイッチが互いに結合されると共に第１インダクタを介して前記第１出力端子に結合され、前記第２素子及び前記第２スイッチが互いに結合されると共に第２インダクタを介して前記第２出力端子に結合されることにより定められる。このようなインダクタは電流のリップルを低減する。代わりに、上記インダクタは積層された有機発光ダイオードの一部を形成することができる。

一実施例によれば、第３有機発光ダイオード回路を更に駆動するためのドライバ装置は、当該ドライバ装置が第３出力端子を更に有し、前記第３有機発光ダイオード回路が前記第２出力端子に結合されるべき第１側と前記第３出力端子に結合されるべき第２側とを有し、当該ドライバ装置が、前記第３出力端子及び前記基準端子に結合された第３素子と、前記電源端子及び前記第３出力端子に結合された第３スイッチとを有することにより定められる。４以上の積層された有機発光ダイオード回路も除外されるべきでない。

一実施例によれば、ドライバ装置は、前記スイッチがトランジスタを有し、前記素子のうちの２つがトランジスタを有する一方、他の素子がトランジスタ又はダイオードを有し、各トランジスタが、内部逆並列ダイオードを有するか又は外部の逆並列ダイオードに結合され、前記第１素子及び前記第１スイッチが、互いに結合されると共に、第１インダクタを介して前記第１出力端子に結合され、前記第２素子及び前記第２スイッチが、互いに結合されると共に、第２インダクタを介して前記第２出力端子に結合され、前記第３素子及び前記第３スイッチが、互いに結合されると共に、第３インダクタを介して前記第３出力端子に結合されることにより定められる。

一実施例によれば、ドライバ装置は、前記素子の少なくとも１つ及び前記スイッチを制御するためのコントローラを更に有することにより定められる。制御されるべき上記少なくとも１つの素子は、例えば、トランジスタである。

一実施例によれば、ドライバ装置は、各出力端子並びに対応する素子及びスイッチがステージを形成し、各ステージが前記制御に依存して当該出力端子を通過する電流を定める３つのモードのうちの１つにあることにより定められる。

一実施例によれば、ドライバ装置は、前記３つのモードが連続導通モード、臨界／境界導通モード及び不連続導通モードを含むことにより定められる。連続導通モードに較べて、臨界／境界導通モードは改善された効率を有する。臨界／境界導通モード及び不連続導通モードは零電圧スイッチングを可能にする。不連続導通モードでは、インダクタを介しての電流は短期間にわたり零となり、電流のリップルは最小化することができる。

一実施例によれば、ドライバ装置は、前記制御が前記スイッチ及び素子のうちの１以上の制御電極に供給されるべきパルス信号のデューティサイクル及び／又は遅延及び／又は期間（duration）を定め、及び／又は前記制御が同期スイッチングを含むことにより定められる。

一実施例によれば、ドライバ装置は、前記コントローラが、前記有機発光ダイオード回路に対して定められた基準電流の比較に応じて、前記スイッチ及び素子のうちの１以上の制御電極に供給されるべきパルス信号の遅延を設定する設定回路を有することにより定められる。これらの基準電流は事前に選択されるべきである。

本発明の第２態様によれば、装置は、本発明による前記ドライバ装置を有すると共に、前記第１及び第２有機発光ダイオード回路を更に有することにより定められる。

一実施例によれば、装置は、前記第１及び第２有機発光ダイオード回路が積層構造で互いに結合されることにより定められる。このような積層構造は、例えば、一対の有機発光ダイオード回路の間に、これら有機発光ダイオード回路を直列に接続するために透明電極を有すると共に、斯かる直列接続の端部に例えば２つの更なる電極を有する。３つの（４又はそれ以上の）有機発光ダイオード回路が積層構造で互いに結合される場合、２つの（３又はそれ以上の）透明電極及び２つの更なる電極が存在するであろう、等々となる。

一実施例によれば、装置は、各有機発光ダイオード回路が青、緑、赤又は黄の光を供給することにより定められる。

本発明の第３態様によれば、第１及び第２有機発光ダイオード回路を、基準端子と、電源端子と、第１及び第２出力端子とを有するドライバ装置を介して駆動する方法であって、前記第１有機発光ダイオード回路が前記基準端子に結合されるべき第１側と前記第１出力端子に結合されるべき第２側とを有し、前記第２有機発光ダイオード回路が前記第１出力端子に結合されるべき第１側と前記第２出力端子に結合されるべき第２側とを有する方法は、前記第１出力端子と前記基準端子とを第１素子を介して結合するステップと、前記電源端子と前記第１出力端子との間の結合を第１スイッチを介してスイッチングするステップと、前記第２出力端子と前記基準端子とを第２素子を介して結合するステップと、前記電源端子と前記第２出力端子との間の結合を第２スイッチを介してスイッチングするステップとを有する方法により定められる。

上記装置の及び上記方法の実施例は、前記ドライバ装置の実施例と対応する。

一つの洞察は、有機発光デバイス毎の別個の電圧源は回避されるべきであるということであろう。

基本的思想は、ドライバ装置に、有機発光ダイオード回路に並列に配置された素子を設けると共に、有機発光ダイオード回路と電源との間に直列に配置されたスイッチを設けるべきであるということであろう。

自身の電圧源を有する必要がない第１及び第２有機発光ダイオード回路を駆動するためのドライバ装置を設けるという課題が解決される。

利点は、有機発光ダイオード回路を前記スイッチ及び前記素子を介して電流制御することができるということであろう。

本発明の上記及び他の態様は、後述する実施例から明らかとなり、斯かる実施例を参照して解説されるであろう。

図１は、積層された有機発光ダイオード回路を示す。 図２は、図１の回路の電気的等価回路を示す。 図３は、ドライバ装置の第１実施例を示す。 図４は、装置の一実施例を示す。 図５は、ドライバ装置の第２実施例を示す。 図６は、ドライバ装置の第３実施例を示す。 図７は、或る制御方法を示す。 図８は、他の制御方法を示す。 図９は、他の制御方法を示す。 図１０は、他の制御方法を示す。 図１１は、他の制御方法を示す。 図１２は、他の制御方法を示す。 図１３は、他の制御方法を示す。 図１４は、他の制御方法を示す。 図１５は、他の制御方法を示す。 図１６は、或る制御方式を示す。 図１７は、或るシミュレーション結果を示す。 図１８は、他のシミュレーション結果を示す。 図１９は、他のシミュレーション結果を示す。 図２０は、他のシミュレーション結果を示す。 図２１は、他のシミュレーション結果を示す。 図２２は、他のシミュレーション結果を示す。 図２３は、他のシミュレーション結果を示す。 図２４は、他のシミュレーション結果を示す。 図２５は、他のシミュレーション結果を示す。 図２６は、他のシミュレーション結果を示す。 図２７は、他のシミュレーション結果を示す。

図１には、３つの積層された有機発光ダイオード回路１〜３が示されている。下から上に向かって、第１ガラス層４、基準端子１０に結合されたアルミニウム層５、第１有機発光ダイオード回路１（青色光を発生するための）、第１出力端子１１に結合された第１透明層６、第２有機発光ダイオード回路２（緑色光を発生するための）、第２出力端子１２に結合された第２透明層７、第３有機発光ダイオード回路３（赤色光を発生するための）、第３出力端子１３に結合された酸化インジウム錫層８、及び第２ガラス層９が示されている。第２ガラス層９を介して、光１５が出力する。透明層の一例は、透明電荷発生層である。しかしながら、他の種類の透明層及び他の種類の積層構造も除外されるべきではない。

図２には、図１の回路の電気的等価回路が示されている。第１有機発光ダイオード回路１（青色光を発生するための）は、第１の並列な容量を有し、該有機発光ダイオード回路のカソードはカソード抵抗を介して基準端子１０に結合される。第２有機発光ダイオード回路２（緑色光を発生するための）は、第２の並列な容量を有し、該有機発光ダイオード回路のカソードは、第１電荷発生層抵抗を介して第１出力端子１１に結合されると共に、第１有機発光ダイオード回路１のアノードに結合される。第３有機発光ダイオード回路３（赤色光を発生するための）は、第３の並列な容量を有し、該有機発光ダイオード回路のカソードは、第２電荷発生層抵抗を介して第２出力端子１２に結合されると共に、第２有機発光ダイオード回路２のアノードに結合され、該第３有機発光ダイオード回路のアノードは第３出力端子１３に結合される。

図３には、ドライバ装置１００の第１実施例が示されている。第１及び第２有機発光ダイオード回路１、２を駆動するための該ドライバ装置１００は、基準端子１０と、電源端子１４と、第１及び第２出力端子１１、１２とを有している。基準端子１０と、電源端子１４との間には、入力コンデンサ５１が存在する。第１有機発光ダイオード回路１に関しては、第１の側が基準端子１０に結合され、第２の側が第１出力端子１０に結合されている。第２有機発光ダイオード回路２に関しては、第１の側が第１出力端子１１に結合され、第２の側が第２出力端子１２に結合されている。該ドライバ装置１００は、第１出力端子１１と基準端子１０とに結合された第１素子２１を有し、電源端子１４と第１出力端子１１とに結合された第１スイッチ３１を有し、第１出力端子１２と基準端子１０とに結合された第２素子２２を有し、電源端子１４と第２出力端子１２とに結合された第２スイッチ３２を有する。第１及び第２スイッチ３１、３２は、各々、トランジスタを有し、第１素子２１はトランジスタを有する。第２素子２２はダイオードを有し、代わりに、第２素子２２はトランジスタを有することもできる。

好ましくは、各トランジスタは、内部逆並列ダイオードを有するか、又は外部の逆並列ダイオードに結合される。更に好ましくは、第１素子２１及び第１スイッチ３１は互いに結合されると共に、これらの相互の電極は第１インダクタ４１を介して第１出力端子１１に結合される。第２素子２２及び第２スイッチ３２は互いに結合されると共に、これらの相互の電極は第２インダクタ４２を介して第２出力端子１２に結合される。

図４には、装置２００の一実施例が示されている。該装置２００は、設定回路１０２を備えると共に前記スイッチ３１〜３３及び素子２１〜２３に結合されたコントローラ１０１を具備するドライバ装置１００を有し、更に有機発光ダイオード回路１〜３を有する（図５及び６も参照）。

図５には、ドライバ装置１００の第２実施例が示されている。このドライバ装置１００は、図３に示されたものとは、第３有機発光ダイオード回路３を更に駆動すると共に、第３出力端子１３を更に有する点で相違している。第３有機発光ダイオード回路３に関して、第１の側は第２出力端子１２に結合され、第２の側は第３出力端子１３に結合されている。該ドライバ装置１００は、第３出力端子１３及び基準端子１０に結合された第３素子２３を更に有すると共に、電源端子１４及び第３出力端子１３に結合された第３スイッチ３３を有している。第１及び第２及び第３スイッチ３１〜３３は、各々、トランジスタを有し、第１及び第２素子２１、２２は、各々、トランジスタを有し、第３素子２３はダイオードを有する。

図６には、図５に示した第２実施例に対応するが、第３素子２３が同期スイッチングを得ることができるようにダイオードの代わりにトランジスタを有するような、ドライバ装置１００の第３実施例が示されている。

好ましくは、各トランジスタは、内部逆並列ダイオードを有するか、又は外部の逆並列ダイオードに結合される。更に好ましくは、第１素子２１及び第１スイッチ３１は互いに結合されると共に、これらの相互の電極は第１インダクタ４１を介して第１出力端子１１に結合される。第２素子２２及び第２スイッチ３２は互いに結合されると共に、これらの相互の電極は第２インダクタ４２を介して第２出力端子１２に結合される。第３素子２３及び第３スイッチ３３は互いに結合されると共に、これらの相互の電極は第３インダクタ４３を介して第３出力端子１３に結合される。

コントローラ１０１は、スイッチ３１〜３３及び素子２１〜２３を制御する。各出力端子１１〜１３並びに当該出力端子の素子２１〜２３及びスイッチ３１〜３３は、ステージ（段）を形成し、各ステージは、前記制御に依存して当該出力端子１１〜１３を通過する電流を定める３つのモードのうちの１つをとる。上記３つのモードは、連続導通モード、臨界／境界導通モード及び不連続導通モードを含む。前記制御は、前記スイッチ３１〜３３及び素子２１〜２３の制御電極に供給されるべきパルス信号のデューティサイクル及び／又は遅延及び／又は期間（duration）を定める。前記制御は、所謂同期スイッチングを含み及び／又は導入することもできる。設定回路１０２は、図７〜２７に関連して後述するように、有機発光ダイオード回路１〜３に対して規定される基準電流の比較に応答して、前記スイッチ３１〜３３及び素子２１〜２３の制御電極に供給されるべきパルス信号の遅延を設定する。

制御に関しては、単色有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）回路１〜３を駆動するためには、振幅変調電流制御が好ましい。積層有機発光ダイオード回路１〜３を駆動するために、アナログヒステリシス制御、デジタルヒステリシス制御、アナログパルス幅変調制御及びデジタルパルス幅制御等の異なる制御方法を適用することができる。更に、下記の事項を仮定することができる。即ち、全ての構成部品は理想的部品であり、従って、損失及び寄生は無視され；入力は一定であり；内部ＯＬＥＤ回路容量は、当該ＯＬＥＤ回路の両端間電圧を一定に維持するのに充分なほど大きく；設計に対して、不感時間（dead time）は導入されず（τ_dead＝０）；ＯＬＥＤ回路のＶ／Ｉ特性は既知であり；ＯＬＥＤ回路は３つの制御可能なカラー（ＲＧＢ）を有する。積層されたバックコンバータの形態のドライバ装置１００は、異なる動作モードで動作させることができる。連続導通モード（ＣＣＭ）、不連続導通モード（ＤＣＭ）又は臨界／境界導通モード（ＢＣＭ）等の動作モードは、部品の損失に対する及び異なる電流及び電圧リップルにより主に決まる部品のストレスに対する影響を有し得る。

連続導通モード（ＣＣＭ）で始めると、３つのＯＬＥＤ回路１〜３（ＲＧＢ）を経る電流は直接的に感知するのが困難であると考察される。それ故、これら回路の各々を直接的に制御するのは困難である。従って、３つのインダクタ４１〜４３を経る電流が制御される：

インダクタ電流ｉ_４２及びｉ_４１は負であり得る。第１ステップにおいて、インダクタ４３を経る電流がスイッチ３３により制御される。結果として、一番上のＯＬＥＤ回路３（赤）を経る電流が制御される。

入力及び出力における電力は：

と計算することができる。

インダクタ電流のリップルΔｉ_４３は、第１バックコンバータのデューティサイクルｄ_１に、即ちスイッチ３３がオンされている１つのスイッチング期間Ｔのパーセンテージに依存する。一例が、図７に示されている。

図７において、全てはスイッチング期間Ｔ毎の時間ｔの関数として示され、上のグラフにはスイッチ３３のゲート（gate）に供給される電圧信号が示され、次のグラフにはインダクタ４３を経る電流及びリップルΔｉ_４３が示され、次のグラフにはスイッチ３３を経る電流が示され、下のグラフには素子２３を経る電流が示されている。

スイッチング期間Ｔの第１部分の間においてインダクタ４３を経る電流は増加し、第２の部分において該電流は減少する。両期間に関して、電流のリップルは：

と計算することができる。

これらの式から、スイッチ３３を経る電流及び素子２３を経る電流を計算することができる（図７も参照）。入力電力が出力電力と等しいことが分かれば（無損失）、ＯＬＥＤ回路３を経る電流を計算することができる。

光出力、従ってＯＬＥＤ電流はユーザにより設定される。対応するＯＬＥＤ電圧は、当該ＯＬＥＤのＵ／Ｉ特性により決定される。結果として、動作点が定められる。上述した式の助けにより、デューティサイクル及び平均入力電流を計算することができる。

次のステップにおいて、インダクタ４２を経る電流を制御することができ、その結果、ＯＬＥＤ回路２（緑）を経る電流の間接的制御が得られる。２つのＯＬＥＤの基準電流の間の比較が、どちらのスイッチ／素子がオフされ、どちらが当該電流を制御するかを決める：
ｉ_OLED3＞ｉ_OLED2 ＝＞ ｉ_L2＜０なら、スイッチ３２はオフされ、素子２２が制御される。
ｉ_OLED3≦ｉ_OLED2 ＝＞ ｉ_L2＞０なら、スイッチ３２が制御され、素子２２はオフされる。

第2インダクタ４２を経る電流の方向に依存して、スイッチ３２又は素子２２の何れかがオフされ、他方のものが該インダクタ４２を介する電流を制御するために使用される。従って、負のインダクタ電流ｉ_４２の場合、全スイッチング期間の間においてスイッチ３２はオフされる。素子２２がオフされている場合、その本来のダイオードが電流を流す。この場合、所謂同期スイッチングは除外されるべきではない。即ち、トランジスタ（通常は、オフされるような）の逆並列ダイオードが電流を流している場合、このトランジスタは、該導通中にオンされて、当該逆並列ダイオードにおける損失（dissipation）を低減することができる。負のインダクタ電流ｉ_４２の一例が図８に示されている。上側ステージの式と同様に、式が見付けられる。

図８において、全てはスイッチング期間Ｔ毎の時間ｔの関数として示され、上のグラフにはスイッチ３２のゲート（gate）に供給される電圧信号が示され、次のグラフにはスイッチ２２のゲートに供給される電圧信号が示され、次のグラフにはインダクタ４２を経る電流及びリップルΔｉ_４２が示され、次のグラフにはスイッチ３２を経る電流が示され、下のグラフには素子２２を経る電流が示されている。入力及び出力における電力は次のように計算することができる：

電流リップルは次のように計算することができる：

次のステップにおいて、インダクタ４１を経る電流を制御することができ、その結果、ＯＬＥＤ回路１（青）を経る電流の間接的制御が得られる。２つのＯＬＥＤの基準電流の間の比較が、どちらのスイッチがオフされ、どちらが当該電流を制御するかを決定する：
ｉ_OLED2＞ｉ_OLED1 ＝＞ ｉ₄₁＜０なら、スイッチ３１はオフされ、素子２１が制御される。
ｉ_OLED2≦ｉ_OLED1 ＝＞ ｉ₄₁＞０なら、スイッチ３１が制御され、素子２１はオフされる。

入力及び出力における電力は次のように計算することができる：

電流リップルに関しては、次のようになる：

３つの入力電力の和が、全入力電力となる。

臨界／境界導通モード（ＢＣＭ）が、図９に示されている。図９において、全てはスイッチング期間Ｔ毎の時間ｔの関数として示され、上のグラフにはスイッチ３３のゲートに供給される電圧信号が示され、次のグラフにはインダクタ４３を経る電流及びリップルΔｉ_４３が示され、次のグラフにはスイッチ３３を経る電流が示され、下のグラフには素子２３を経る電流が示されている。

臨界又は境界導通モード動作は、効率を高めるために多くの用途で使用することができる。何故なら、このモードでは、零電圧スイッチングを達成することができるからである。このモードにおける式は、ＣＣＭにおける式と同一である。更に、平均インダクタ電流は、電流リップルの半分である。

バレー（valley）スイッチング方法を、零電圧スイッチングを得るために実施化することができる。全ステージを同一のモードで動作させる必要はない。また、例えば１つのステージのみをＢＣＭで動作させ、他の２つのステージをＣＣＭで動作させることも可能である。

不連続導通モード（ＤＣＭ）が、図１０に示されている。図１０において、全てはスイッチング期間Ｔ毎の時間ｔの関数として示され、上のグラフにはスイッチ３３のゲートに供給される電圧信号が示され、次のグラフにはインダクタ４３を経る電流及びリップルΔｉ_４３が示され、次のグラフにはスイッチ３３を経る電流が示され、下のグラフには素子２３を経る電流が示されている。

ＤＣＭにおいては、インダクタ電流は短期間にわたり零となる。しかしながら、実際には、インダクタ電流が零となる時点で振動が生じる。シミュレーションの例が図１１（インダクタ４２を経る電流対msecでの時間）及び図１２（素子２２の両端間電圧対msecでの時間）に図示されている。これらの振動は、零電圧スイッチングを得るために使用することができる。該例において、素子２２の両端間の電圧が最小値に到達した際に、上側のトランジスタ（この場合は、スイッチ３２）はオンされねばならない。そのようにすることにより、バレースイッチングが適用される。図１１及び１２は、電圧が零を横切る最初の最小値で、スイッチ３２をオンする（素子２２は既にオフにされなければならなくなっている）のが最良であることを明確に示している。かくして、零電圧スイッチングが達成されている。該例において、2番目の最小値におけるオンは、当該振動が減衰されるので、結果的に完全な零電圧スイッチングとはならない。より長く待つほど、より大きなスイッチング損失が生じる。従って、零電圧スイッチングは、幾つかの動作点に対してのみ達成され得る。

スイッチ３１〜３３のオフ時における零電圧スイッチングは、当該インダクタを介して流れる電流が充分に大きい限り何れの時点でも、且つ、何れの動作点でも達成される。素子２１〜２３の零電圧スイッチングは、何れの動作点でも達成されるものではない。全ての動作点において零電圧スイッチングを得るための解決策は、第１及び第２ステージに対して容易に達成することができるように、同期スイッチングを適用することである。同期スイッチングを用いれば、インダクタ電流は、図１３の理論例に示されるように、負になり得る。インダクタ電流が負になった後、素子２２はオフされる。この場合、該電流はスイッチ３２の固有のダイオードに転流し、結果として、このトランジスタの両端間の電圧降下は無視することができるものとなり、ここで、該トランジスタは無損失でオンすることができる。

図１３において、全てはスイッチング期間Ｔ毎の時間ｔの関数として示され、上のグラフにはスイッチ３２のゲートに供給される電圧信号が示され、次のグラフには素子２２のゲートに供給される電圧信号が示され、次のグラフにはインダクタ４２を経る電流及びリップルΔｉ_４２が示され、次のグラフにはスイッチ３２を経る電流が示され、下のグラフには素子２２を経る電流が示されている。

最適化されたスイッチング方式に到達するために、３つの全ステージは１つの入力から、即ち同一の入力コンデンサ５１から入力電流を流すことに注意しなければならない。入力容量が大きいと仮定すると、入力コンデンサ５１は全ＡＣリップルをフィルタするであろう。従って、供給源Ｉ_source＝Ｉ_inから流される電流は、純粋なＤＣ電流である。

２つの例が、図１４及び１５に示されている。図１４においては、トランジスタ電流ｉ₃₃、ｉ₃₂及びｉ₃₁の間の位相ズレは零に設定されている。結果として、入力コンデンサ５１を経る電流ｉ₅₁は相対的に大きくなる。図１５では、２番目の（第２）制御信号の位相ズレは１２０°であり、３番目の（第３）制御信号の位相ズレは２４０°である。従って、電流リップルは大幅に小さくなる。事実、該例では、全リップルが消滅している。

残念なことに、第２及び第３制御信号に対する位相ズレ１２０°及び２４０°は、入力コンデンサ５１における最小のリップル電流を常に保証するとは限らない。最小の電流リップルは、図１６に図示されるような制御方式を用いることにより達成され得る。図１６において、以下のブロックは以下の意味を有する（この場合、第３制御ステージはスイッチ３３及び素子２３を有し、第２制御ステージはスイッチ３２及び素子２２を有し、第１制御ステージはスイッチ３１及び素子２１を有する）：
１６０ 第３制御ステージのＴ_delay1＝０、
１６１ ｉ_42ref＞ｉ_43ref？ もしそうなら１６６に進み、そうでないなら１６２に進む、
１６２ 第２制御ステージのＴ_delay2＝０、
１６３ ｉ_41ref＞ｉ_42ref？ もしそうなら１６５に進み、そうでないなら１６４に進む、
１６４ 第１制御ステージのＴ_delay3＝ｄ₂Ｔ、
１６５ 第１制御ステージのＴ_delay3＝ｄ₁Ｔ、
１６６ 第２制御ステージのＴ_delay2＝ｄ₁Ｔ、
１６７ ｉ_41ref＞ｉ_42ref？ もしそうなら１６９に進み、そうでないなら１６８に進む、
１６８ 第１制御ステージのＴ_delay3＝０、
１６９ 第１制御ステージのＴ_delay3＝(ｄ₁＋ｄ₂)Ｔ。

従って、ｉ_41ref及びｉ_42ref及びｉ_43refを選択すると共に、これらを互いに比較することにより、ステージ毎の遅延を計算することができる。

幾つかのシミュレーション結果が、図１７〜２７に示されている。当該シミュレーションモデルにおいては、２つの制御技術、即ちヒステリシス電流制御及びパルス幅変調電流制御、が実施化されている。全ての構成部品は理想的であると仮定されている。以下のパラメータが使用された。即ち、Ｕ_in＝２４Ｖ、Ｕ_diodeR＝Ｕ_diodeG＝Ｕ_diodeB＝０Ｖ、Ｒ_diodeR＝Ｒ_diodeG＝Ｒ_diodeB＝２Ω、Ｌ₄₃＝Ｌ₄₂＝Ｌ₄₁＝１００μＨ、Ｕ_diode＝０.６Ｖ、Ｉ_OLED3ref＝３Ａ、Ｉ_OLED2ref＝１Ａ、Ｉ_OLEDlref＝２Ａ、ｆ_sw＝ｆ_swl＝ｆ_sw2＝ｆ_sw3＝２００ｋＨｚ。

図１７〜１９は、３つのインダクタを経る電流ｉ_４３、ｉ_４２、ｉ_４１及び結果としてのＯＬＥＤ電流ｉ_OLED3、ｉ_OLED2、ｉ_OLED1を示している（アンペアでの電流対１０^-4secでの時間）。スイッチ３１〜３３を経る電流は、図２０〜２３に示されている（アンペアでの電流対１０^-4secでの時間）。最初の３つのトランジスタ電流の和である、結果としての入力電流ｉ_ｉｎも示されている。前記制御信号の位相ズレの影響が、図２４〜２７に図示された２つの例の助けで示されている（アンペアでの電流対１０^-4secでの時間で示され、上のグラフは第１位相ズレを示し、下のグラフは第２位相ズレを示している）。

要約すると、ドライバ装置１００は、基準端子１０及び第１出力端子１１に結合された第１有機発光ダイオード回路１を駆動すると共に、第１出力端子１１及び第２出力端子１２に結合された第２有機発光ダイオード回路２を駆動する。該ドライバ装置１００は、積層された上記有機発光ダイオード回路１、２を個別に制御するために、第１／第２出力端子１１／１２及び基準端子１０に結合された第１／第２素子２１／２２と、電源端子１４及び第１／第２出力端子１１／１２に結合された第１／第２スイッチ３１／３２を有する。スイッチ３１／３２及び第１素子２１はトランジスタを有し、第２素子２２はトランジスタ又はダイオードを有する。第１／第２素子２１／２２及び第１／第２スイッチ３１／３２は、互いに結合されると共に、第１／第２インダクタ４１／４２を介して第１／第２出力端子１１／１２に結合される。

スイッチ３１／３２及び素子２１／２２は、更に、１以上の抵抗、１以上のコンデンサ及び／又は１以上のコイル等の他の構成部品を有することができる。有機発光ダイオード回路１、２、３は通常はインダクタ４１、４２、４３を介して駆動され、これらインダクタ４１、４２、４３は、当該ドライバ装置１００の一部を形成するか、又は有機発光ダイオード回路１、２、３の一部を形成するか、又はドライバ装置１００と有機発光ダイオード回路１、２、３との間に配置することができる。

以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、斯様な図示及び説明は、解説的又は例示的であって限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は開示された実施例に限定されるものではない。例えば、本発明を、別々に開示された実施例の別々の部品が新たな実施例に組み合わされたような実施例で実施することもできる。

開示された実施例の他の変形例は、請求項に記載された本発明を実施する場合に、図面、当該開示及び添付請求項の精査から当業者により理解し及び実施化することができる。尚、請求項において、"有する"なる文言は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数形を排除するものではない。また、単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの構成要素の機能を果たすことができる。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。また、コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される固体媒体又は光記憶媒体等の適切な媒体上で記憶／分配することができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介して等の、他の形態で分配することもできる。また、請求項における如何なる符号も、範囲を限定するものと見なしてはならない。

Claims (15)

1. 第１及び第２有機発光ダイオード回路を駆動するためのドライバ装置であって、基準端子と、電源端子と、第１及び第２出力端子とを有し、前記第１有機発光ダイオード回路は前記基準端子に結合されるべき第１側と前記第１出力端子に結合されるべき第２側とを有し、前記第２有機発光ダイオード回路は前記第１出力端子に結合されるべき第１側と前記第２出力端子に結合されるべき第２側とを有し、当該ドライバ装置が、前記第１出力端子及び前記基準端子に結合された第１素子と、前記電源端子及び前記第１出力端子に結合された第１スイッチと、前記第２出力端子及び前記基準端子に結合された第２素子と、前記電源端子及び前記第２出力端子に結合された第２スイッチとを有するドライバ装置。
2. 前記スイッチがトランジスタを有し、前記素子の一方がトランジスタを有し、他方の素子がトランジスタ又はダイオードを有する請求項１に記載のドライバ装置。
3. 前記トランジスタの各々が、内部逆並列ダイオードを有するか又は外部の逆並列ダイオードに結合される請求項２に記載のドライバ装置。
4. 前記第１素子及び前記第１スイッチが、互いに結合されると共に、第１インダクタを介して前記第１出力端子に結合され、前記第２素子及び前記第２スイッチが、互いに結合されると共に、第２インダクタを介して前記第２出力端子に結合される請求項１に記載のドライバ装置。
5. 第３有機発光ダイオード回路を更に駆動するための請求項１に記載のドライバ装置において、第３出力端子を更に有し、前記第３有機発光ダイオード回路は前記第２出力端子に結合されるべき第１側と前記第３出力端子に結合されるべき第２側とを有し、当該ドライバ装置が、前記第３出力端子及び前記基準端子に結合された第３素子と、前記電源端子及び前記第３出力端子に結合された第３スイッチとを有するドライバ装置。
6. 前記スイッチがトランジスタを有し、前記素子のうちの２つがトランジスタを有する一方、他の素子がトランジスタ又はダイオードを有し、前記トランジスタの各々が、内部逆並列ダイオードを有するか又は外部の逆並列ダイオードに結合され、前記第１素子及び前記第１スイッチが、互いに結合されると共に、第１インダクタを介して前記第１出力端子に結合され、前記第２素子及び前記第２スイッチが、互いに結合されると共に、第２インダクタを介して前記第２出力端子に結合され、前記第３素子及び前記第３スイッチが、互いに結合されると共に、第３インダクタを介して前記第３出力端子に結合される請求項５に記載のドライバ装置。
7. 前記素子の少なくとも１つ及び前記スイッチを制御するためのコントローラを更に有する請求項１に記載のドライバ装置。
8. 前記出力端子の各々、並びに対応する前記素子及び前記スイッチがステージを形成し、これらステージの各々が前記制御に依存して当該出力端子を通過する電流を定める３つのモードのうちの１つにある請求項７に記載のドライバ装置。
9. 前記３つのモードが、連続導通モード、臨界／境界導通モード及び不連続導通モードを含む請求項８に記載のドライバ装置。
10. 前記制御が前記スイッチ及び素子のうちの１以上の制御電極に供給されるべきパルス信号のデューティサイクル及び／又は遅延及び／又は期間を定め、及び／又は前記制御が同期スイッチングを含む請求項７に記載のドライバ装置。
11. 前記コントローラが、前記有機発光ダイオード回路に対して定められた基準電流の比較に応じて、前記スイッチ及び素子のうちの１以上の制御電極に供給されるべきパルス信号の遅延を設定する設定回路を有する請求項７に記載のドライバ装置。
12. 請求項１に記載のドライバ装置を有すると共に、前記第１及び第２有機発光ダイオード回路を更に有する装置。
13. 前記第１及び第２有機発光ダイオード回路が積層構造で互いに結合されている請求項１２に記載の装置。
14. 前記有機発光ダイオード回路の各々が青色、緑色、赤色又は黄色の光を供給する請求項１２に記載の装置。
15. 第１及び第２有機発光ダイオード回路を、基準端子と、電源端子と、第１及び第２出力端子とを有するドライバ装置を介して駆動する方法であって、前記第１有機発光ダイオード回路は前記基準端子に結合されるべき第１側と前記第１出力端子に結合されるべき第２側とを有し、前記第２有機発光ダイオード回路は前記第１出力端子に結合されるべき第１側と前記第２出力端子に結合されるべき第２側とを有し、当該方法が、前記第１出力端子と前記基準端子とを第１素子を介して結合するステップと、前記電源端子と前記第１出力端子との間の結合を第１スイッチを介してスイッチングするステップと、前記第２出力端子と前記基準端子とを第２素子を介して結合するステップと、前記電源端子と前記第２出力端子との間の結合を第２スイッチを介してスイッチングするステップとを有する方法。

Images