JP3815710B2 - Ｅｌ素子の駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ素子の駆動装置に係わり、特に出力トランジスタとダイオードを並列に接続した回路構成を有するＥＬ素子の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子は、誘電物質中に特殊な蛍光物質を分散して含有させた発光体を２枚の電極で挟んだ一種のコンデンサのような構造を有している。このＥＬ素子の２つの電極間に印加される交流電圧により、発光体の蛍光物質に交流電界が加わり蛍光物質が発光し、ＥＬ素子は点灯する。一般に、ＥＬ素子の輝度及び輝度半減寿命は印加電圧の大きさ及び印加周波数に依存することが周知である。このＥＬ素子の輝度の長寿命化を保証するには直流重畳のない交流電圧、つまり正と負で同じ振幅を有する交流電圧をＥＬ素子の両電極間に印加する必要がある。
【０００３】
従来、複数のＥＬ素子を制御する場合、図１３あるいは図１４に示すようなＥＬ素子の駆動回路を構成していた。図１３において、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）はそれぞれリレースイッチ（Ｓ１、Ｓ２‥‥、Ｓｎ）に直列に接続され、そして直流重畳のない正弦波の交流電圧を発生する交流電源３０に接続されて閉回路を構成している。また、図１４は、図１３におけるリレースイッチ（Ｓ１、Ｓ２‥‥、Ｓｎ）の代わりにトライアック（Ｔ１、Ｔ２‥‥、Ｔｎ）を用いた場合の回路構成を示している。リレースイッチ及びトライアックは、交流電流をオン／オフ制御することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リレースイッチ及びトライアックなどのスイッチは形状が大きいため、これらの従来の回路構成は、薄型高輝度という利点を生かし装置の小型化に寄与するために多用されるＥＬ素子の駆動には不向きであり、特に、多数のＥＬ素子を駆動する場合にはその不向きさが顕著に現れていた。
交流電源回路を半導体集積回路として形成するには、例えば、図１５に示す回路の構成が考えられる。図１５において、ＥＬ素子Ｌ１の両電極にはそれぞれ２つのバイポーラトランジスタ（３１〜３４）の一方の電極に接続され、この４つのトランジスタ（３１〜３４）の他方の電極は直流電源及び接地電位点にそれぞれ接続されている。直流電源に接続されたトランジスタ（３１、３３）と接地電位点に接続されたトランジスタ（３２、３４）を交互にオン／オフ制御することで交流電圧をＥＬ素子に印加することができる。しかし、ＥＬ素子の両電極に印加される交流電圧（Ｖｘ、Ｖｙ）は図１６に示すように矩形波の波形を有し、この矩形波の交流電圧によるＥＬ素子の駆動は、印加電圧の急激な変化を伴うのでＥＬ素子にかかる負担が大きくなり、ＥＬ素子の寿命を短くしてしまい好ましくない。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的は、寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成でＥＬ素子を駆動することができるＥＬ素子の駆動装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する本発明の特徴は、２つの電極を有するＥＬ素子と、このＥＬ素子の一方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、交流電圧を供給する交流電源と、ＥＬ素子の他方の電極に接続された第１のダイオードによりＥＬ素子から交流電源に向かう方向の通電を許容される第１の通電回路と、ＥＬ素子の他方の電極に接続された第２のダイオードにより交流電源からＥＬ素子に向かう方向の通電を許容される第２の通電回路と、交流電源から供給される交流電圧の正負の変化に同期して第１及び第２の通電回路をオン／オフ制御する通電制御回路とを有するＥＬ素子の駆動装置であることである。
【０００７】
本発明によれば、ＥＬ素子と交流電源との間の通電方向を規定するダイオードを有する第１及び第２の通電回路とこれらをオン／オフ制御する通電制御回路とにより、ＥＬ素子に流れる交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、交流電圧を用いて寿命を短縮することなくＥＬ素子を駆動し、且つ、ＥＬ素子を駆動するためのスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとしてスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成でＥＬ素子を駆動することができるＥＬ素子の駆動装置を提供することができる。
【０００８】
「交流電源」は、周波数が数十乃至１０００Hzの交流電圧を供給する交流電源が好ましい。さらに好ましくは、振幅が１００Ｖで、周波数が４００Hzの交流電圧を供給する交流電源であることである。
【０００９】
また、本発明において、「ＥＬ素子」は複数設けられており、「第１の通電回路」及び「第２の通電回路」は複数のＥＬ素子に対応してそれぞれ複数有することとしてもよい。そして、「通電制御回路」は、複数の第１及び第２の通電回路を各ＥＬ素子に対応する各第１及び第２の通電回路ごとにオン／オフ制御するように構成されていることとしてもよい。
【００１０】
さらに、本発明において、「ＥＬ素子」の他方の電極には「第１のダイオード」の一方の電極が接続されており、「第１の通電回路」は、そのオン時に「第１のダイオード」の他方の電極を接地電位とする手段を有している一方、「第２のダイオード」の一方の電極は「ＥＬ素子」の他方の電極に接続されており、「第２のダイオード」の他方の電極は接地電位点に接続されていることとしてもよい。
【００１１】
また、本発明において、「通電制御回路」は、「交流電源」から供給される交流電圧が負電位である間、「第１の通電回路」をオン制御すると共に「第２の通電回路」をオフ制御し、且つ、「交流電源」から供給される交流電圧が正電位である間、「第１の通電回路」をオフ制御すると共に「第２の通電回路」をオン制御する手段を有していることとしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一又は類似な部分には同一又類似な符号を付している。
【００１３】
（第１の参考例）
図１は本発明の第１の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す回路図である。図１に示すように、ＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と入力端子１５とを少なくとも有する第１のＥＬ駆動用ＩＣ５と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と入力端子１６とを少なくとも有する第２のＥＬ駆動用ＩＣ６と、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の入力端子１５に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、正弦波の交流電圧を供給する第１の交流電源９と、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の入力端子１６に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、第１の交流電源９が供給する交流電圧と同一の波形であり位相が１８０度だけずれた正弦波の交流電圧を供給する第２の交流電源１０とを有する。また、図１において、第１の直流電源１１は第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の動作に必要な電力を供給し、第２の直流電源１２は第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の動作に必要な電力を供給している。
【００１４】
図２は第１及び第２のＥＬ駆動用ＩＣ（５、６）の具体的な回路の構成を示す図である。第１及び第２のＥＬ駆動用ＩＣ（５、６）の回路は同じ構成を有している。図２に示すように、ＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）は、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）にそれぞれ並列に接続された複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４と、ラッチ回路部４に接続されたシフトレジスタ回路部３とから構成されている。複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の一方の電極は複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）にそれぞれ接続され、他方の電極は入力端子１５に接続されている。
【００１５】
複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の点灯を制御するデータ信号はシフトレジスタ回路部３に送信され、データ信号に同期したクロック信号により、制御データはシフトレジスタ回路部３に蓄えられる。シフトレジスタ回路部３に蓄えられている制御データはラッチ信号を受けたラッチ回路部４により取り込まれ、保持される。各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４が保持している制御データに従って、各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がオン／オフ制御される。
【００１６】
出力トランジスタとして、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）あるいは電界効果トランジスタを用いることが望ましい。電界効果トランジスタとして、接合型電界効果トランジスタあるいはＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を用いればよい。バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタとコレクタ間に、電界効果トランジスタの場合はソースとドレイン間に、それぞれダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）が並列に接続されている。ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は、ｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタからコレクタへ向かう方向、ｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はソースからドレインへ向かう方向に向いている。これらのトランジスタの極性が逆になった場合にはダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向の向きも逆方向になる。ただし、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５内のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と第２のＥＬ駆動用ＩＣ６内のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）は順方向が同じ向きを向いている必要がある。また、制御電極とは、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はベース電極を示し、電界効果トランジスタ（Ｔ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はゲート電極を示す。
【００１７】
図２において、出力トランジスタはｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用している。図３は、図２におけるｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の代わりにｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を使用した場合のＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）の回路構成を示している。どちらのタイプの出力トランジスタを使用しても、出力トランジスタはスイッチング素子として機能する。第１の参考例においては、出力トランジスタとしてバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用し、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は入力端子１５（又は１６）から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）へ向いている場合について説明する。
【００１８】
図１に示すように、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５は接地電位に対して第１の交流電源９から供給される交流電圧の上で動作する。同様に、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６は接地電位に対して第２の交流電源１０から供給される交流電圧の上で動作する。したがって、シフトレジスタ回路部３及びラッチ回路部４が外部から受信するデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しには、電気的絶縁の必要性からフォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う。
【００１９】
図４（ａ）は第１の交流電源９から供給される交流電圧の波形を示し、図４（ｂ）は、第２の交流電源１０から供給される交流電圧の波形を示す。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１の交流電源９及び第２の交流電源１０の波形は、共に中心の電圧が＋Ｖａ／２で、振幅がＶａの正弦波である。また、第１の交流電源９及び第２の交流電源１０の周波数は同一であるが、１８０゜の位相のずれがある。第１の交流電源９及び第２の交流電源１０は、周波数が数十乃至１０００Hzの交流電圧を発生するものを用いることが好ましい。さらに好ましくは、５０Ｖrms 、４００Hzの交流電圧を発生する交流電源を使用することである。さらに、第１及び第２の交流電源（９、１０）として、家庭用の電源（１００Ｖrms 、６０Hz）を使用しても構わない。さらに、第１の交流電源９及び第２の交流電源１０として、オペアンプ及び低周波増幅器を用いて所定の波形の交流電圧を発生する交流電源を作成してもよい。
【００２０】
次に、図１に示すＥＬ素子の駆動装置によるＥＬ素子の駆動方法について、印加電圧及び電流経路に分けて説明する。図１に示すように、第１の交流電源９から供給される交流電圧は、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の入力端子１５に入力される。選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に接続された図２に示す出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）、つまりシフトレジスタ回路部３に送信されたデータ信号によりオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を交流電圧は通過する。そして、図１に示すように、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に図４（ａ）に示す交流電圧が印加される。一方、第２の交流電源１０から供給される交流電圧は第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の入力端子１６に入力される。オン状態になった図２に示す出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を交流電圧は通過する。そして、図１に示すように、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に図４（ｂ）に示す交流電圧が印加される。このように、選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の両電極間には振幅が２Ｖａで直流重畳のない、つまり正と負で同じ振幅を有する正弦波の交流電圧が印加される。
【００２１】
第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも高いとき、以下に示すようにして選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。第１の交流電源９から入力端子１５を介して第１のＥＬ駆動用ＩＣ５のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して第２のＥＬ駆動用ＩＣ６のオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１６を介して第２の交流電源１０に電流が流れる。一方、第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも低いとき、以下のようにして選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。第２の交流電源１０から入力端子１６を介して第２のＥＬ駆動用ＩＣ６のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から第１のＥＬ駆動用１Ｃ５の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して第１のＥＬ駆動用ＩＣ５のオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１５を介して第１の交流電源９に電流が流れる。このように、振幅が２Ｖａの正弦波で直流重畳のない交流電圧が印加された選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に交流電流が流れて、選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯する。
【００２２】
以上説明したように、本発明の第１の参考例によれば、出力トランジスタと出力トランジスタに並列に接続されたダイオードとからなるスイッチ素子により交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００２３】
（第２の参考例）
第２の参考例では、複数のＥＬ素子の一方の電極にのみ図２あるいは図３に示したＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）が接続され、他方の電極には直接に交流電源が接続された場合について説明する。
【００２４】
図５は第２の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の回路構成を示す図である。図５に示すように、第２の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と入力端子１７とを少なくとも有するＥＬ駆動用ＩＣ６と、複数のＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、正弦波の交流電圧を供給する第１の交流電源９と、ＥＬ駆動用ＩＣ６の入力端子１７に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、第１の交流電源９が供給する交流電圧と同一の波形であり位相が１８０度だけずれた正弦波の交流電圧を供給する第２の交流電源１０とを有する。また、図５において、直流電源１３はＥＬ駆動用ＩＣ６の動作に必要な電力を供給している。
【００２５】
ＥＬ駆動用ＩＣ６は第１の参考例において図２あるいは図３を参照して説明したように同じ回路構成を有する。つまり、ＥＬ駆動用ＩＣ６は、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）にそれぞれ並列に接続された複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４と、ラッチ回路部４に接続されたシフトレジスタ回路部３とから構成されている。複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の一方の電極は複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）にそれぞれ接続され、他方の電極は入力端子１７に接続されている。
【００２６】
データ信号に同期したクロック信号により、シフトレジスタ回路部３に蓄えられた制御データは、ラッチ信号を受けたラッチ回路部４により取り込まれ、保持される。各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４が保持している制御データに従って、各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がオン／オフ制御される。
【００２７】
出力トランジスタはバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）あるいは電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を用いることが望ましい。バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタとコレクタ間に、電界効果トランジスタの場合はソースとドレイン間に、それぞれダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）が並列に接続されている。ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は、ｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタからコレクタへ向かう方向、ｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はソースからドレインへ向かう方向に向いている。これらのトランジスタの極性が逆になった場合にはダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向の向きも逆方向になる。また、制御電極とは、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はベース電極を示し、電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はゲート電極を示す。第２の参考例においては、出力トランジスタとしてｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用し、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は入力端子１７から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）へ向いている場合について説明する。
【００２８】
ＥＬ駆動用ＩＣ６は接地電位に対して第２の交流電源１０から供給される交流電圧の上で動作する。したがって、第１の参考例と同様にシフトレジスタ回路部３及びラッチ回路部４が外部から受信するデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しには、電気的絶縁の必要性からフォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う。
【００２９】
第１の交流電源９及び第２の交流電源１０から供給される交流電圧はそれぞれ第１の参考例において図４（ａ）及び図４（ｂ）に示したように、共に中心の電圧が＋Ｖａ／２で、振幅がＶａの正弦波である。また、周波数は同一であるが、１８０゜の位相のずれがある。第１の交流電源９及び第２の交流電源１０から供給される交流電圧の周波数は、数十乃至１０００Hzが好ましい。さらに好ましくは、５０Ｖrms 、４００Hzの交流電圧である。第１の交流電源９及び第２の交流電源１０として、家庭用の電源（１０ＯＶrms 、６０Hz）、あるいはオペアンプ及び低周波増幅器を用いて作成された交流電源を用いてもよい。
【００３０】
次に、図５に示すＥＬ素子の駆動装置によるＥＬ素子の駆動方法について、印加電圧及び電流経路に分けて説明する。第１の交流電源９から供給される図４（ａ）に示す交流電圧は直接に総てのＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に印加される。一方、第２の交流電源１０から供給される図４（ｂ）に示す交流電圧は入力端子１７に入力される。ＥＬ駆動用ＩＣ６のＯＮ状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を交流電圧は通過する。そして、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に交流電圧が印加される。このように、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の両電極間には振幅が２Ｖａで直流重畳のない、つまり正と負で同じ振幅を有する正弦波の交流電圧が印加される。
【００３１】
第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも高いとき、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）には、第１の交流電源９から直接に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介してＥＬ駆動用ＩＣ６のオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１７を介して第２の交流電源１０に電流が流れる。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に接続された出力トランジスタ、つまり、オフ状態の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）に並列に接続されたダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）には、逆方向の電圧が印加されて抵抗が無限大となっているため、電流は流れない。一方、第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも低いとき、第２の交流電源１０から入力端子１７を介してＥＬ駆動用ＩＣ６のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から第１の交流電源９に電流が流れる。また、オフ状態の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）に並列に接続されたダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）は、順方向の電圧が印加されて電流が流れる。つまり、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）にも電流が流れることになる。しかし、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は小容量のコンデンサであり、ダイオードの順方向にのみ電圧が印加されるため、実際にはＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は常に約＋Ｖａに充電した状態となっている。つまり、ダイオードの順方向の電流だけがＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に流れることはない。したがって、非選択のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯しない。また、充電状態が与えるＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命の短縮については無視できるため実用上問題はない。したがって、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命に影響を与えずに、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）のみを点灯させることができる。
【００３２】
以上説明したように、本発明の第２の参考例によれば、第１の参考例と同様に、出力トランジスタと出力トランジスタに並列に接続されたダイオードとからなるスイッチ素子により交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００３３】
さらに、ＥＬ素子の一方の電極にのみＥＬ駆動用ＩＣを接続した回路構成を有するため、回路の形成する領域を約半分に抑えて、回路構成を簡略にすることができる。
【００３４】
（第３の参考例）
第３の参考例では、複数のＥＬ素子の一方の電極にのみ図２あるいは図３に示したＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）が接続され、他方の電極には直接に交流電源が接続された場合について説明する。さらに、使用する交流電源の数を１つにした場合について説明する。
【００３５】
図６は第３の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の回路構成を示す図である。図６に示すように、第３の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と接地電位点に接続された入力端子１７とを少なくとも有するＥＬ駆動用ＩＣ６と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、直流重畳のない正弦波の交流電圧を供給する交流電源１４とを有する。また、図６において、直流電源１３はＥＬ駆動用ＩＣ６の動作に必要な電力を供給している。
【００３６】
ＥＬ駆動用ＩＣ６は第１の参考例において図２あるいは図３を参照して説明したような同じ回路構成を有する。つまり、ＥＬ駆動用ＩＣ６は、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）にそれぞれ並列に接続された複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４と、ラッチ回路部４に接続されたシフトレジスタ回路部３とから構成されている。複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の一方の電極は複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）にそれぞれ接続され、他方の電極は入力端子１７に接続されている。
【００３７】
データ信号に同期したクロック信号により、シフトレジスタ回路部３に蓄えられた制御データは、ラッチ信号を受けたラッチ回路部４により取り込まれ、保持される。各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４が保持している制御データに従って、各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がオン／オフ制御される。
【００３８】
出力トランジスタはバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）あるいは電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を用いることが望ましい。バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタとコレクタ間に、電界効果トランジスタの場合はソースとドレイン間に、それぞれダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）が並列に接続されている。ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は、ｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタからコレクタへ向かう方向、ｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はソースからドレインへ向かう方向に向いている。これらのトランジスタの極性が逆になった場合にはダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向の向きも逆方向になる。また、制御電極とは、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はベース電極を示し、電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はゲート電極を示す。第３の参考例においては、出力トランジスタとしてｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用し、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は入力端子１７から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）へ向いている場合について説明する。
【００３９】
第３の参考例では、第１及び第２の参考例とは異なり、ＥＬ駆動用１Ｃ６は接地電位の上で動作する。したがって、シフトレジスタ回路部３及びラッチ回路部４が外部から受信するデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しには、フォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う必要はない。
【００４０】
図７は、図６に示す交流電源１４が供給する交流電圧の波形を示す図である。図７に示すように、交流電源１４が供給する交流電圧の波形は、直流重畳のない正弦波の交流電圧、つまり正と負で同じ振幅を有する正弦波である。また、図４に示す第１及び第２の交流電源（９、１０）が供給する交流電圧の波形と比して、周波数は同じであるが、振幅は２倍（Ｖｂ＝２Ｖａ）である。交流電源１４から供給される交流電圧の周波数は、数十乃至１０００Hzが好ましい。さらに好ましくは、１００Ｖrms 、４００Hzの交流電圧を発生する交流電源である。交流電源１４として、家庭用の電源（１００Ｖrms 、６０Hz）、あるいはオペアンプ及び低周波増幅器を用いて作成された交流電源を用いてもよい。
【００４１】
交流電源１４から供給される交流電圧がプラスの時は、交流電源１４から直接にＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れ、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して図２に示すＯＮ状態の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１７を介して接地電位点に電流が流れる。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は、出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がＯＦＦ状態であり、またダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）に逆方向の電圧が印加されるので、電流は流れない。一方、交流電圧がマイナスの時は、接地電位点から入力端子１７を介して図２に示すダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れ、そして、交流電源１４に電流が流れる。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）に順方向の電圧が印加され、電流が流れることになる。しかし、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は小容量のコンデンサであり、ダイオードの順方向にのみ電圧が印加されるため、実際にはＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は常に約＋Ｖｂ／２に充電した状態となっている。つまり、ダイオードの順方向の電流だけがＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に流れることはない。したがって、非選択のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯しない。また、充電状態が与えるＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命の短縮については無視できるため実用上問題はない。したがって、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命に影響を与えずに、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）のみを点灯させることができる。
【００４２】
以上説明したように、本発明の第３の参考例によれば、第１及び第２の参考例と同様に、出力トランジスタと出力トランジスタに並列に接続されたダイオードとからなるスイッチ素子により交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００４３】
また、第２の参考例と同様に、ＥＬ素子の一方の端子にのみＥＬ駆動用ＩＣを接続した回路構成を有するため、回路の形成する領域を約半分に抑えて、回路構成を簡略にすることができる。
【００４４】
さらに、ＥＬ駆動用ＩＣを接地電位上で動作させることができるので、外部とのデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しにおいて、フォトカプラや絶縁トランスなどを用いた電気的絶縁を必要としない。また、使用する交流電源も１種類だけでよい。なお、この正と負の電圧を供給する交流電源には正と負の２つの電源が必要となり、また、正弦波を作る増幅器にかかる電圧も２倍となることに注意する必要がある。
【００４５】
（実施の形態）
そして、以下、本発明の実施の形態となる、複数のＥＬ素子の一方の電極には直接に交流電源が接続され、他方の電極には、図２あるいは図３に示したＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）とは異なる回路が接続された場合について説明する。さらに、使用する交流電源の数を１つにした場合について説明する。
【００４６】
図８は本発明の実施の形態に係わるＥＬ素子の駆動装置の回路構成を示す図である。図８に示すように、本実施の形態に係わるＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、直流重畳のない正弦波の交流電圧を供給する交流電源１４と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に接続された出力端子１８と、接地電位点に接続された入力端子１９とを少なくとも有する複数のＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）と、を有する。
【００４７】
図９に示すように、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は互いに同じ回路構成を有する。つまり、ＥＬ素子Ｌ１に対応するＥＬ駆動用回路Ｇ１は、エミッタがＥＬ駆動用回路Ｇ１の動作に必要な電力（電圧＝Ｖｃｃ）を供給する直流電源２０に接続されたｐｎｐトランジスタＱ１１、ｐｎｐトランジスタＱ１１のコレクタに＋側が接続された、直流電源２０の電位であるＶｃｃ分の電圧降下を生じるツェナーダイオード、抵抗等による電圧降下素子２１、電圧降下素子２１の−側にアノードが接続された第１のダイオードＤ１１、第１のダイオードＤ１１のカソードにアノードが接続された第２のダイオードＤ１２、並びに、第２のダイオードＤ１２のカソードにコレクタが接続されたｎｐｎトランジスタＱ１２を有しており、第１のダイオードＤ１１のカソードと第２のダイオードＤ１２のアノードとの接続点にＥＬ駆動用回路Ｇ１の出力端子１８が接続されている。
【００４８】
そして、ｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタは入力端子１９に接続されており、反転回路２２を介してＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号が入力されるｐｎｐトランジスタＱ１１のベースには、ｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタが接続されていると共に、ＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号が入力されるｎｐｎトランジスタＱ１２のベースには、ｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタが接続されており、他のＥＬ素子（Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に対応するＥＬ駆動用回路（Ｇ２‥‥、Ｇｎ）も、上述したＥＬ素子Ｌ１に対応するＥＬ駆動用回路Ｇ１と同様に構成されている。
【００４９】
ちなみに、本実施の形態では、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）の直流電源２０、ｐｎｐトランジスタＱ１１、電圧降下素子２１、並びに、第１のダイオードＤ１１が第１の通電回路を構成し、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）の第２のダイオードＤ１２及びｎｐｎトランジスタＱ１２が第２の通電回路を構成し、入力端子１９及び反転回路２２が第１及び第２の通電回路をオン／オフ制御する通電制御回路を構成する。
【００５０】
本実施の形態では、第３の参考例のＥＬ駆動用１Ｃ６と同様に、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は接地電位の上で動作する。したがって、ｐｎｐトランジスタＱ１１やｎｐｎトランジスタＱ１２が外部から受信するデータ信号の受け渡しには、フォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う必要はない。
【００５１】
また、本実施の形態では、交流電源１４が供給する交流電圧は第３の参考例の交流電源１４が供給する交流電圧と同じ、図７に示す波形である。交流電源１４から供給される交流電圧の周波数は、数十乃至１０００Hzが好ましい。さらに好ましくは、１００Ｖrms 、４００Hzの交流電圧を発生する交流電源である。交流電源１４として、家庭用の電源（１００Ｖrms 、６０Hz）、あるいはオペアンプ及び低周波増幅器を用いて作成された交流電源を用いてもよい。
【００５２】
ＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号のＯＦＦ時には、反転回路２２により直流電源２０の電位Ｖｃｃと等しい電位となってベースにバイアスがかからないｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタ−コレクタ間が非導通状態になり、また、ＯＦＦのデータ信号がそのままベースに作用するｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間も非導通状態になるので、ＥＬ駆動用回路Ｇ１は開回路状態となる。
【００５３】
一方、ＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号のＯＮ時には、反転回路２２によりデータ信号のＯＦＦレベルに電位が下がってベースにバイアスがかかったｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタ−コレクタ間が導通状態になり、また、ＯＮのデータ信号がそのままベースに作用するｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間も導通状態になるので、ＥＬ駆動用回路Ｇ１は閉回路状態となる。
【００５４】
すると、ｐｎｐトランジスタＱ１１を介して直流電源２０に＋側が接続された電圧降下素子２１におけるＶｃｃ分の電圧降下により、電圧降下素子２１の−側にアノードが接続された第１のダイオードＤ１１のカソードが接地電位となり、また、ｎｐｎトランジスタＱ１２を介してカソードが接地電位点に接続される第２のダイオードＤ１２のアノードも接地電位となるので、ＥＬ駆動用回路Ｇ１の出力端子１８は接地電位となる。
【００５５】
したがって、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧が負電位（マイナス）である間は、相対的に電位の高い接地電位にある出力端子１８から、相対的に電位の低い交流電源１４に向かう方向にＥＬ素子Ｌ１に交流電流が流れ、反対に、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧が正電位（プラス）である間は、相対的に電位の高い正電位にある交流電源１４から、相対的に電位の低い接地電位にある出力端子１８に向かう方向にＥＬ素子Ｌ１に交流電流が流れて、ＥＬ素子Ｌ１が交流電圧により点灯する。
【００５６】
このため、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に対応するＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）にＯＮのデータ信号が入力されることにより、出力端子１８から電源１４に向かう方向と、交流電源１４から出力端子１８に向かう方向とに、通電方向が交互に変化する交流電流が選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に流れて、選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯する。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は、ｐｎｐトランジスタＱ１１及びｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間がいずれも非導通状態になり、ＥＬ駆動用回路Ｇ１は開回路状態となるので、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れることはない。したがって、非選択のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯しない。
【００５７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ＥＬ素子と交流電源との間の通電方向を規定するダイオードを有する第１及び第２の通電回路とこれらをオン／オフ制御する通電制御回路とにより交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００５８】
また、第２の参考例及び第３の参考例と同様に、ＥＬ素子の一方の電極にのみＥＬ駆動用回路を接続した回路構成を有するため、回路の形成する領域を約半分に抑えて、回路構成を簡略にすることができる。
【００５９】
さらに、ＥＬ駆動用回路を接地電位上で動作させることができるので、外部とのデータ信号の受け渡しにおいて、フォトカプラや絶縁トランスなどを用いた電気的絶縁を必要としない。また、使用する交流電源も１種類だけでよい。なお、この正と負の電圧を供給する交流電源には正と負の２つの電源が必要となり、また、正弦波を作る増幅器にかかる電圧も２倍となることに注意する必要がある。
【００６０】
また、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は、ｐｎｐトランジスタＱ１１及びｎｐｎトランジスタＱ１２に代えて、図１０に示すように、ｐチャネル電界効果トランジスタＦ１１及びｎチャネル電界効果トランジスタＦ１２を用いて構成することもできる。
【００６１】
さらに、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は、電圧降下素子２１を省略し、その代わりに、図１１に示すように、ｐｎｐトランジスタＱ１１のベースに、反転回路２２に代えて否定論理積回路２３を介して外部からのデータ信号が作用するように構成し、且つ、ｎｐｎトランジスタＱ１２のベースに、論理積回路２４を介して外部からのデータ信号が作用するように構成して、否定論理積回路２３には、外部からのデータ信号と、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧の負電位（マイナス）領域分とを入力し、論理積回路２４には、外部からのデータ信号と、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧の正電位（プラス）領域分とを入力して、ｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタ−コレクタ間とｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間とが同時に導通状態となり貫通電流が流れるのを、電圧降下素子２１によらずに防ぐように構成することもできる。
【００６２】
なお、上述した第１乃至第３の各参考例や、本実施の形態では、第１の交流電源９や第２の交流電源１０、あるいは、交流電源１４によってＥＬ素子に印加する交流電圧を、図７に示したように正弦波としたが、印加する交流電圧の波形は正弦波に限らず、矩形波以外のように大幅な電圧変化を起こさず電位が徐変するものであれば、たとえば図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示したように、三角波や台形波、疑似正弦波のような波形であってもよい。
【００６３】
また、上述した第１乃至第３の各参考例や、本実施の形態では、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）を駆動するのにあわせて、ＥＬ駆動用ＩＣ５、６、７を構成する出力トランジスタとしてのバイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎや電界効果トランジスタＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ、あるいは、ダイオードＤ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ、又は、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）を複数設ける場合について説明したが、本発明はＥＬ駆動用ＩＣを構成する単一の出力トランジスタやダイオード、又は、単一のＥＬ駆動用回路を用いて、単一のＥＬ素子を駆動する場合にも、適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、寿命を短縮することなく、小型で安価な回路横成でＥＬ素子を駆動することができるＥＬ素子の駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図２】 図１におけるＥＬ駆動用ＩＣの構成を示す図である（その１）。
【図３】 図１におけるＥＬ駆動用ＩＣの構成を示す図である（その２）。
【図４】 図４（ａ）は、図１における第１の交流電源から供給される交流電圧の波形を示す図であり、図４（ｂ）は、図１における第２の交流電源から供給される交流電圧の波形を示す図である。
【図５】 本発明の第２の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図６】 本発明の第３の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図７】 図６における交流電源から供給される交流電圧の波形を示す図である。
【図８】 本発明の実施の形態に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図９】 図８におけるＥＬ駆動用回路の他の構成を示す図である（その１）。
【図１０】 図８におけるＥＬ駆動用回路の他の構成を示す図である（その２）。
【図１１】 図８におけるＥＬ駆動用回路の他の構成を示す図である（その３）。
【図１２】 図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）は図６における交流電源から供給することのできる交流電圧の他の波形を示す図である。
【図１３】 従来のＥＬ素子の駆動装置を示す図である（その１）。
【図１４】 従来のＥＬ素子の駆動装置を示す図である（その２）。
【図１５】 従来のＥＬ素子の駆動装置を示す図である（その３）。
【図１６】 図１２においてＥＬ素子の両電極にそれぞれ印加される交流電圧の波形を示す図である。
【符号の説明】
３ シフトレジスタ回路部
４ ラッチ回路部
５、６、７ （第１及び第２の）ＥＬ駆動用ＩＣ
９ 第１の交流電源
１０ 第２の交流電源
１１ 第１の直流電源
１２ 第２の直流電源
１３、２０ 直流電源
１４、３０ 交流電源
１５、１６、１７、１９ 入力端子
１８、Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ 出力端子
２１ 電圧降下素子
２２ 反転回路
２３ 否定論理積回路
２４ 論理積回路
３１、３２、３３、３４ バイポーラトランジスタ
Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ、Ｄ１１、Ｄ１２ ダイオード
Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ 電界効果トランジスタ
Ｆ１１ ｐチャネル電界効果トランジスタ
Ｆ１２ ｎチャネル電界効果トランジスタ
Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ ＥＬ駆動用回路
Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ ＥＬ素子
Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ バイポーラトランジスタ
Ｑ１１ ｐｎｐトランジスタ
Ｑ１２ ｎｐｎトランジスタ
Ｓ１、Ｓ２‥‥、Ｓｎ リレースイッチ
Ｔ１、Ｔ２‥‥、Ｔｎ トライアック
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ素子の駆動装置に係わり、特に出力トランジスタとダイオードを並列に接続した回路構成を有するＥＬ素子の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子は、誘電物質中に特殊な蛍光物質を分散して含有させた発光体を２枚の電極で挟んだ一種のコンデンサのような構造を有している。このＥＬ素子の２つの電極間に印加される交流電圧により、発光体の蛍光物質に交流電界が加わり蛍光物質が発光し、ＥＬ素子は点灯する。一般に、ＥＬ素子の輝度及び輝度半減寿命は印加電圧の大きさ及び印加周波数に依存することが周知である。このＥＬ素子の輝度の長寿命化を保証するには直流重畳のない交流電圧、つまり正と負で同じ振幅を有する交流電圧をＥＬ素子の両電極間に印加する必要がある。
【０００３】
従来、複数のＥＬ素子を制御する場合、図１３あるいは図１４に示すようなＥＬ素子の駆動回路を構成していた。図１３において、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）はそれぞれリレースイッチ（Ｓ１、Ｓ２‥‥、Ｓｎ）に直列に接続され、そして直流重畳のない正弦波の交流電圧を発生する交流電源３０に接続されて閉回路を構成している。また、図１４は、図１３におけるリレースイッチ（Ｓ１、Ｓ２‥‥、Ｓｎ）の代わりにトライアック（Ｔ１、Ｔ２‥‥、Ｔｎ）を用いた場合の回路構成を示している。リレースイッチ及びトライアックは、交流電流をオン／オフ制御することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リレースイッチ及びトライアックなどのスイッチは形状が大きいため、これらの従来の回路構成は、薄型高輝度という利点を生かし装置の小型化に寄与するために多用されるＥＬ素子の駆動には不向きであり、特に、多数のＥＬ素子を駆動する場合にはその不向きさが顕著に現れていた。
交流電源回路を半導体集積回路として形成するには、例えば、図１５に示す回路の構成が考えられる。図１５において、ＥＬ素子Ｌ１の両電極にはそれぞれ２つのバイポーラトランジスタ（３１〜３４）の一方の電極に接続され、この４つのトランジスタ（３１〜３４）の他方の電極は直流電源及び接地電位点にそれぞれ接続されている。直流電源に接続されたトランジスタ（３１、３３）と接地電位点に接続されたトランジスタ（３２、３４）を交互にオン／オフ制御することで交流電圧をＥＬ素子に印加することができる。しかし、ＥＬ素子の両電極に印加される交流電圧（Ｖｘ、Ｖｙ）は図１６に示すように矩形波の波形を有し、この矩形波の交流電圧によるＥＬ素子の駆動は、印加電圧の急激な変化を伴うのでＥＬ素子にかかる負担が大きくなり、ＥＬ素子の寿命を短くしてしまい好ましくない。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的は、寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成でＥＬ素子を駆動することができるＥＬ素子の駆動装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する本発明の特徴は、２つの電極を有するＥＬ素子と、このＥＬ素子の一方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、交流電圧を供給する交流電源と、ＥＬ素子の他方の電極に接続された第１のダイオードによりＥＬ素子から交流電源に向かう方向の通電を許容される第１の通電回路と、ＥＬ素子の他方の電極に接続された第２のダイオードにより交流電源からＥＬ素子に向かう方向の通電を許容される第２の通電回路と、交流電源から供給される交流電圧の正負の変化に同期して第１及び第２の通電回路をオン／オフ制御する通電制御回路とを有するＥＬ素子の駆動装置であることである。
【０００７】
本発明によれば、ＥＬ素子と交流電源との間の通電方向を規定するダイオードを有する第１及び第２の通電回路とこれらをオン／オフ制御する通電制御回路とにより、ＥＬ素子に流れる交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、交流電圧を用いて寿命を短縮することなくＥＬ素子を駆動し、且つ、ＥＬ素子を駆動するためのスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとしてスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成でＥＬ素子を駆動することができるＥＬ素子の駆動装置を提供することができる。
【０００８】
「交流電源」は、周波数が数十乃至１０００Hzの交流電圧を供給する交流電源が好ましい。さらに好ましくは、振幅が１００Ｖで、周波数が４００Hzの交流電圧を供給する交流電源であることである。
【０００９】
また、本発明において、「ＥＬ素子」は複数設けられており、「第１の通電回路」及び「第２の通電回路」は複数のＥＬ素子に対応してそれぞれ複数有することとしてもよい。そして、「通電制御回路」は、複数の第１及び第２の通電回路を各ＥＬ素子に対応する各第１及び第２の通電回路ごとにオン／オフ制御するように構成されていることとしてもよい。
【００１０】
さらに、本発明において、「ＥＬ素子」の他方の電極には「第１のダイオード」の一方の電極が接続されており、「第１の通電回路」は、そのオン時に「第１のダイオード」の他方の電極を接地電位とする手段を有している一方、「第２のダイオード」の一方の電極は「ＥＬ素子」の他方の電極に接続されており、「第２のダイオード」の他方の電極は接地電位点に接続されていることとしてもよい。
【００１１】
また、本発明において、「通電制御回路」は、「交流電源」から供給される交流電圧が負電位である間、「第１の通電回路」をオン制御すると共に「第２の通電回路」をオフ制御し、且つ、「交流電源」から供給される交流電圧が正電位である間、「第１の通電回路」をオフ制御すると共に「第２の通電回路」をオン制御する手段を有していることとしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一又は類似な部分には同一又類似な符号を付している。
【００１３】
（第１の参考例）
図１は本発明の第１の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す回路図である。図１に示すように、ＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と入力端子１５とを少なくとも有する第１のＥＬ駆動用ＩＣ５と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と入力端子１６とを少なくとも有する第２のＥＬ駆動用ＩＣ６と、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の入力端子１５に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、正弦波の交流電圧を供給する第１の交流電源９と、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の入力端子１６に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、第１の交流電源９が供給する交流電圧と同一の波形であり位相が１８０度だけずれた正弦波の交流電圧を供給する第２の交流電源１０とを有する。また、図１において、第１の直流電源１１は第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の動作に必要な電力を供給し、第２の直流電源１２は第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の動作に必要な電力を供給している。
【００１４】
図２は第１及び第２のＥＬ駆動用ＩＣ（５、６）の具体的な回路の構成を示す図である。第１及び第２のＥＬ駆動用ＩＣ（５、６）の回路は同じ構成を有している。図２に示すように、ＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）は、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）にそれぞれ並列に接続された複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４と、ラッチ回路部４に接続されたシフトレジスタ回路部３とから構成されている。複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の一方の電極は複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）にそれぞれ接続され、他方の電極は入力端子１５に接続されている。
【００１５】
複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の点灯を制御するデータ信号はシフトレジスタ回路部３に送信され、データ信号に同期したクロック信号により、制御データはシフトレジスタ回路部３に蓄えられる。シフトレジスタ回路部３に蓄えられている制御データはラッチ信号を受けたラッチ回路部４により取り込まれ、保持される。各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４が保持している制御データに従って、各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がオン／オフ制御される。
【００１６】
出力トランジスタとして、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）あるいは電界効果トランジスタを用いることが望ましい。電界効果トランジスタとして、接合型電界効果トランジスタあるいはＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を用いればよい。バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタとコレクタ間に、電界効果トランジスタの場合はソースとドレイン間に、それぞれダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）が並列に接続されている。ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は、ｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタからコレクタへ向かう方向、ｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はソースからドレインへ向かう方向に向いている。これらのトランジスタの極性が逆になった場合にはダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向の向きも逆方向になる。ただし、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５内のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と第２のＥＬ駆動用ＩＣ６内のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）は順方向が同じ向きを向いている必要がある。また、制御電極とは、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はベース電極を示し、電界効果トランジスタ（Ｔ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はゲート電極を示す。
【００１７】
図２において、出力トランジスタはｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用している。図３は、図２におけるｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の代わりにｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を使用した場合のＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）の回路構成を示している。どちらのタイプの出力トランジスタを使用しても、出力トランジスタはスイッチング素子として機能する。第１の参考例においては、出力トランジスタとしてバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用し、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は入力端子１５（又は１６）から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）へ向いている場合について説明する。
【００１８】
図１に示すように、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５は接地電位に対して第１の交流電源９から供給される交流電圧の上で動作する。同様に、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６は接地電位に対して第２の交流電源１０から供給される交流電圧の上で動作する。したがって、シフトレジスタ回路部３及びラッチ回路部４が外部から受信するデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しには、電気的絶縁の必要性からフォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う。
【００１９】
図４（ａ）は第１の交流電源９から供給される交流電圧の波形を示し、図４（ｂ）は、第２の交流電源１０から供給される交流電圧の波形を示す。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１の交流電源９及び第２の交流電源１０の波形は、共に中心の電圧が＋Ｖａ／２で、振幅がＶａの正弦波である。また、第１の交流電源９及び第２の交流電源１０の周波数は同一であるが、１８０゜の位相のずれがある。第１の交流電源９及び第２の交流電源１０は、周波数が数十乃至１０００Hzの交流電圧を発生するものを用いることが好ましい。さらに好ましくは、５０Ｖrms 、４００Hzの交流電圧を発生する交流電源を使用することである。さらに、第１及び第２の交流電源（９、１０）として、家庭用の電源（１００Ｖrms 、６０Hz）を使用しても構わない。さらに、第１の交流電源９及び第２の交流電源１０として、オペアンプ及び低周波増幅器を用いて所定の波形の交流電圧を発生する交流電源を作成してもよい。
【００２０】
次に、図１に示すＥＬ素子の駆動装置によるＥＬ素子の駆動方法について、印加電圧及び電流経路に分けて説明する。図１に示すように、第１の交流電源９から供給される交流電圧は、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の入力端子１５に入力される。選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に接続された図２に示す出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）、つまりシフトレジスタ回路部３に送信されたデータ信号によりオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を交流電圧は通過する。そして、図１に示すように、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に図４（ａ）に示す交流電圧が印加される。一方、第２の交流電源１０から供給される交流電圧は第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の入力端子１６に入力される。オン状態になった図２に示す出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を交流電圧は通過する。そして、図１に示すように、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に図４（ｂ）に示す交流電圧が印加される。このように、選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の両電極間には振幅が２Ｖａで直流重畳のない、つまり正と負で同じ振幅を有する正弦波の交流電圧が印加される。
【００２１】
第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも高いとき、以下に示すようにして選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。第１の交流電源９から入力端子１５を介して第１のＥＬ駆動用ＩＣ５のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、第１のＥＬ駆動用ＩＣ５の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して第２のＥＬ駆動用ＩＣ６のオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１６を介して第２の交流電源１０に電流が流れる。一方、第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも低いとき、以下のようにして選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。第２の交流電源１０から入力端子１６を介して第２のＥＬ駆動用ＩＣ６のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、第２のＥＬ駆動用ＩＣ６の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から第１のＥＬ駆動用１Ｃ５の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して第１のＥＬ駆動用ＩＣ５のオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１５を介して第１の交流電源９に電流が流れる。このように、振幅が２Ｖａの正弦波で直流重畳のない交流電圧が印加された選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に交流電流が流れて、選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯する。
【００２２】
以上説明したように、本発明の第１の参考例によれば、出力トランジスタと出力トランジスタに並列に接続されたダイオードとからなるスイッチ素子により交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００２３】
（第２の参考例）
第２の参考例では、複数のＥＬ素子の一方の電極にのみ図２あるいは図３に示したＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）が接続され、他方の電極には直接に交流電源が接続された場合について説明する。
【００２４】
図５は第２の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の回路構成を示す図である。図５に示すように、第２の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と入力端子１７とを少なくとも有するＥＬ駆動用ＩＣ６と、複数のＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、正弦波の交流電圧を供給する第１の交流電源９と、ＥＬ駆動用ＩＣ６の入力端子１７に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、第１の交流電源９が供給する交流電圧と同一の波形であり位相が１８０度だけずれた正弦波の交流電圧を供給する第２の交流電源１０とを有する。また、図５において、直流電源１３はＥＬ駆動用ＩＣ６の動作に必要な電力を供給している。
【００２５】
ＥＬ駆動用ＩＣ６は第１の参考例において図２あるいは図３を参照して説明したように同じ回路構成を有する。つまり、ＥＬ駆動用ＩＣ６は、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）にそれぞれ並列に接続された複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４と、ラッチ回路部４に接続されたシフトレジスタ回路部３とから構成されている。複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の一方の電極は複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）にそれぞれ接続され、他方の電極は入力端子１７に接続されている。
【００２６】
データ信号に同期したクロック信号により、シフトレジスタ回路部３に蓄えられた制御データは、ラッチ信号を受けたラッチ回路部４により取り込まれ、保持される。各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４が保持している制御データに従って、各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がオン／オフ制御される。
【００２７】
出力トランジスタはバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）あるいは電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を用いることが望ましい。バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタとコレクタ間に、電界効果トランジスタの場合はソースとドレイン間に、それぞれダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）が並列に接続されている。ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は、ｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタからコレクタへ向かう方向、ｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はソースからドレインへ向かう方向に向いている。これらのトランジスタの極性が逆になった場合にはダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向の向きも逆方向になる。また、制御電極とは、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はベース電極を示し、電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はゲート電極を示す。第２の参考例においては、出力トランジスタとしてｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用し、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は入力端子１７から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）へ向いている場合について説明する。
【００２８】
ＥＬ駆動用ＩＣ６は接地電位に対して第２の交流電源１０から供給される交流電圧の上で動作する。したがって、第１の参考例と同様にシフトレジスタ回路部３及びラッチ回路部４が外部から受信するデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しには、電気的絶縁の必要性からフォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う。
【００２９】
第１の交流電源９及び第２の交流電源１０から供給される交流電圧はそれぞれ第１の参考例において図４（ａ）及び図４（ｂ）に示したように、共に中心の電圧が＋Ｖａ／２で、振幅がＶａの正弦波である。また、周波数は同一であるが、１８０゜の位相のずれがある。第１の交流電源９及び第２の交流電源１０から供給される交流電圧の周波数は、数十乃至１０００Hzが好ましい。さらに好ましくは、５０Ｖrms 、４００Hzの交流電圧である。第１の交流電源９及び第２の交流電源１０として、家庭用の電源（１０ＯＶrms 、６０Hz）、あるいはオペアンプ及び低周波増幅器を用いて作成された交流電源を用いてもよい。
【００３０】
次に、図５に示すＥＬ素子の駆動装置によるＥＬ素子の駆動方法について、印加電圧及び電流経路に分けて説明する。第１の交流電源９から供給される図４（ａ）に示す交流電圧は直接に総てのＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に印加される。一方、第２の交流電源１０から供給される図４（ｂ）に示す交流電圧は入力端子１７に入力される。ＥＬ駆動用ＩＣ６のＯＮ状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を交流電圧は通過する。そして、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に交流電圧が印加される。このように、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の両電極間には振幅が２Ｖａで直流重畳のない、つまり正と負で同じ振幅を有する正弦波の交流電圧が印加される。
【００３１】
第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも高いとき、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）には、第１の交流電源９から直接に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介してＥＬ駆動用ＩＣ６のオン状態になった出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１７を介して第２の交流電源１０に電流が流れる。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に接続された出力トランジスタ、つまり、オフ状態の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）に並列に接続されたダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）には、逆方向の電圧が印加されて抵抗が無限大となっているため、電流は流れない。一方、第１の交流電源９から供給される交流電圧が第２の交流電源１０から供給される交流電圧よりも低いとき、第２の交流電源１０から入力端子１７を介してＥＬ駆動用ＩＣ６のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れる。そして、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から第１の交流電源９に電流が流れる。また、オフ状態の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）に並列に接続されたダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）は、順方向の電圧が印加されて電流が流れる。つまり、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）にも電流が流れることになる。しかし、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は小容量のコンデンサであり、ダイオードの順方向にのみ電圧が印加されるため、実際にはＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は常に約＋Ｖａに充電した状態となっている。つまり、ダイオードの順方向の電流だけがＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に流れることはない。したがって、非選択のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯しない。また、充電状態が与えるＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命の短縮については無視できるため実用上問題はない。したがって、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命に影響を与えずに、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）のみを点灯させることができる。
【００３２】
以上説明したように、本発明の第２の参考例によれば、第１の参考例と同様に、出力トランジスタと出力トランジスタに並列に接続されたダイオードとからなるスイッチ素子により交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００３３】
さらに、ＥＬ素子の一方の電極にのみＥＬ駆動用ＩＣを接続した回路構成を有するため、回路の形成する領域を約半分に抑えて、回路構成を簡略にすることができる。
【００３４】
（第３の参考例）
第３の参考例では、複数のＥＬ素子の一方の電極にのみ図２あるいは図３に示したＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）が接続され、他方の電極には直接に交流電源が接続された場合について説明する。さらに、使用する交流電源の数を１つにした場合について説明する。
【００３５】
図６は第３の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の回路構成を示す図である。図６に示すように、第３の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に接続された複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）と接地電位点に接続された入力端子１７とを少なくとも有するＥＬ駆動用ＩＣ６と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、直流重畳のない正弦波の交流電圧を供給する交流電源１４とを有する。また、図６において、直流電源１３はＥＬ駆動用ＩＣ６の動作に必要な電力を供給している。
【００３６】
ＥＬ駆動用ＩＣ６は第１の参考例において図２あるいは図３を参照して説明したような同じ回路構成を有する。つまり、ＥＬ駆動用ＩＣ６は、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）にそれぞれ並列に接続された複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）と、複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４と、ラッチ回路部４に接続されたシフトレジスタ回路部３とから構成されている。複数の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ又はＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の一方の電極は複数の出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）にそれぞれ接続され、他方の電極は入力端子１７に接続されている。
【００３７】
データ信号に同期したクロック信号により、シフトレジスタ回路部３に蓄えられた制御データは、ラッチ信号を受けたラッチ回路部４により取り込まれ、保持される。各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の制御電極に接続されたラッチ回路部４が保持している制御データに従って、各出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がオン／オフ制御される。
【００３８】
出力トランジスタはバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）あるいは電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）を用いることが望ましい。バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタとコレクタ間に、電界効果トランジスタの場合はソースとドレイン間に、それぞれダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）が並列に接続されている。ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は、ｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はエミッタからコレクタへ向かう方向、ｎチャンネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はソースからドレインへ向かう方向に向いている。これらのトランジスタの極性が逆になった場合にはダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向の向きも逆方向になる。また、制御電極とは、バイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）の場合はベース電極を示し、電界効果トランジスタ（Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ）の場合はゲート電極を示す。第３の参考例においては、出力トランジスタとしてｎｐｎバイポーラトランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を使用し、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）の順方向は入力端子１７から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）へ向いている場合について説明する。
【００３９】
第３の参考例では、第１及び第２の参考例とは異なり、ＥＬ駆動用１Ｃ６は接地電位の上で動作する。したがって、シフトレジスタ回路部３及びラッチ回路部４が外部から受信するデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しには、フォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う必要はない。
【００４０】
図７は、図６に示す交流電源１４が供給する交流電圧の波形を示す図である。図７に示すように、交流電源１４が供給する交流電圧の波形は、直流重畳のない正弦波の交流電圧、つまり正と負で同じ振幅を有する正弦波である。また、図４に示す第１及び第２の交流電源（９、１０）が供給する交流電圧の波形と比して、周波数は同じであるが、振幅は２倍（Ｖｂ＝２Ｖａ）である。交流電源１４から供給される交流電圧の周波数は、数十乃至１０００Hzが好ましい。さらに好ましくは、１００Ｖrms 、４００Hzの交流電圧を発生する交流電源である。交流電源１４として、家庭用の電源（１００Ｖrms 、６０Hz）、あるいはオペアンプ及び低周波増幅器を用いて作成された交流電源を用いてもよい。
【００４１】
交流電源１４から供給される交流電圧がプラスの時は、交流電源１４から直接にＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れ、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）から出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して図２に示すＯＮ状態の出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）を通り、入力端子１７を介して接地電位点に電流が流れる。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は、出力トランジスタ（Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ）がＯＦＦ状態であり、またダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）に逆方向の電圧が印加されるので、電流は流れない。一方、交流電圧がマイナスの時は、接地電位点から入力端子１７を介して図２に示すダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）を通り、出力端子（Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ）を介して選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れ、そして、交流電源１４に電流が流れる。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ）に順方向の電圧が印加され、電流が流れることになる。しかし、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は小容量のコンデンサであり、ダイオードの順方向にのみ電圧が印加されるため、実際にはＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は常に約＋Ｖｂ／２に充電した状態となっている。つまり、ダイオードの順方向の電流だけがＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に流れることはない。したがって、非選択のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯しない。また、充電状態が与えるＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命の短縮については無視できるため実用上問題はない。したがって、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の寿命に影響を与えずに、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）のみを点灯させることができる。
【００４２】
以上説明したように、本発明の第３の参考例によれば、第１及び第２の参考例と同様に、出力トランジスタと出力トランジスタに並列に接続されたダイオードとからなるスイッチ素子により交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００４３】
また、第２の参考例と同様に、ＥＬ素子の一方の端子にのみＥＬ駆動用ＩＣを接続した回路構成を有するため、回路の形成する領域を約半分に抑えて、回路構成を簡略にすることができる。
【００４４】
さらに、ＥＬ駆動用ＩＣを接地電位上で動作させることができるので、外部とのデータ信号、クロック信号、及びラッチ信号の受け渡しにおいて、フォトカプラや絶縁トランスなどを用いた電気的絶縁を必要としない。また、使用する交流電源も１種類だけでよい。なお、この正と負の電圧を供給する交流電源には正と負の２つの電源が必要となり、また、正弦波を作る増幅器にかかる電圧も２倍となることに注意する必要がある。
【００４５】
（実施の形態）
そして、以下、本発明の実施の形態となる、複数のＥＬ素子の一方の電極には直接に交流電源が接続され、他方の電極には、図２あるいは図３に示したＥＬ駆動用ＩＣ５（又は６）とは異なる回路が接続された場合について説明する。さらに、使用する交流電源の数を１つにした場合について説明する。
【００４６】
図８は本発明の実施の形態に係わるＥＬ素子の駆動装置の回路構成を示す図である。図８に示すように、本実施の形態に係わるＥＬ素子の駆動装置は、２つの電極を有する複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の一方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、直流重畳のない正弦波の交流電圧を供給する交流電源１４と、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）の他方の電極に接続された出力端子１８と、接地電位点に接続された入力端子１９とを少なくとも有する複数のＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）と、を有する。
【００４７】
図９に示すように、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は互いに同じ回路構成を有する。つまり、ＥＬ素子Ｌ１に対応するＥＬ駆動用回路Ｇ１は、エミッタがＥＬ駆動用回路Ｇ１の動作に必要な電力（電圧＝Ｖｃｃ）を供給する直流電源２０に接続されたｐｎｐトランジスタＱ１１、ｐｎｐトランジスタＱ１１のコレクタに＋側が接続された、直流電源２０の電位であるＶｃｃ分の電圧降下を生じるツェナーダイオード、抵抗等による電圧降下素子２１、電圧降下素子２１の−側にアノードが接続された第１のダイオードＤ１１、第１のダイオードＤ１１のカソードにアノードが接続された第２のダイオードＤ１２、並びに、第２のダイオードＤ１２のカソードにコレクタが接続されたｎｐｎトランジスタＱ１２を有しており、第１のダイオードＤ１１のカソードと第２のダイオードＤ１２のアノードとの接続点にＥＬ駆動用回路Ｇ１の出力端子１８が接続されている。
【００４８】
そして、ｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタは入力端子１９に接続されており、反転回路２２を介してＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号が入力されるｐｎｐトランジスタＱ１１のベースには、ｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタが接続されていると共に、ＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号が入力されるｎｐｎトランジスタＱ１２のベースには、ｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタが接続されており、他のＥＬ素子（Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に対応するＥＬ駆動用回路（Ｇ２‥‥、Ｇｎ）も、上述したＥＬ素子Ｌ１に対応するＥＬ駆動用回路Ｇ１と同様に構成されている。
【００４９】
ちなみに、本実施の形態では、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）の直流電源２０、ｐｎｐトランジスタＱ１１、電圧降下素子２１、並びに、第１のダイオードＤ１１が第１の通電回路を構成し、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）の第２のダイオードＤ１２及びｎｐｎトランジスタＱ１２が第２の通電回路を構成し、入力端子１９及び反転回路２２が第１及び第２の通電回路をオン／オフ制御する通電制御回路を構成する。
【００５０】
本実施の形態では、第３の参考例のＥＬ駆動用１Ｃ６と同様に、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は接地電位の上で動作する。したがって、ｐｎｐトランジスタＱ１１やｎｐｎトランジスタＱ１２が外部から受信するデータ信号の受け渡しには、フォトカプラあるいは絶縁トランスなどを用いて行う必要はない。
【００５１】
また、本実施の形態では、交流電源１４が供給する交流電圧は第３の参考例の交流電源１４が供給する交流電圧と同じ、図７に示す波形である。交流電源１４から供給される交流電圧の周波数は、数十乃至１０００Hzが好ましい。さらに好ましくは、１００Ｖrms 、４００Hzの交流電圧を発生する交流電源である。交流電源１４として、家庭用の電源（１００Ｖrms 、６０Hz）、あるいはオペアンプ及び低周波増幅器を用いて作成された交流電源を用いてもよい。
【００５２】
ＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号のＯＦＦ時には、反転回路２２により直流電源２０の電位Ｖｃｃと等しい電位となってベースにバイアスがかからないｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタ−コレクタ間が非導通状態になり、また、ＯＦＦのデータ信号がそのままベースに作用するｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間も非導通状態になるので、ＥＬ駆動用回路Ｇ１は開回路状態となる。
【００５３】
一方、ＥＬ素子Ｌ１の点灯を制御するデータ信号のＯＮ時には、反転回路２２によりデータ信号のＯＦＦレベルに電位が下がってベースにバイアスがかかったｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタ−コレクタ間が導通状態になり、また、ＯＮのデータ信号がそのままベースに作用するｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間も導通状態になるので、ＥＬ駆動用回路Ｇ１は閉回路状態となる。
【００５４】
すると、ｐｎｐトランジスタＱ１１を介して直流電源２０に＋側が接続された電圧降下素子２１におけるＶｃｃ分の電圧降下により、電圧降下素子２１の−側にアノードが接続された第１のダイオードＤ１１のカソードが接地電位となり、また、ｎｐｎトランジスタＱ１２を介してカソードが接地電位点に接続される第２のダイオードＤ１２のアノードも接地電位となるので、ＥＬ駆動用回路Ｇ１の出力端子１８は接地電位となる。
【００５５】
したがって、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧が負電位（マイナス）である間は、相対的に電位の高い接地電位にある出力端子１８から、相対的に電位の低い交流電源１４に向かう方向にＥＬ素子Ｌ１に交流電流が流れ、反対に、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧が正電位（プラス）である間は、相対的に電位の高い正電位にある交流電源１４から、相対的に電位の低い接地電位にある出力端子１８に向かう方向にＥＬ素子Ｌ１に交流電流が流れて、ＥＬ素子Ｌ１が交流電圧により点灯する。
【００５６】
このため、選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に対応するＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）にＯＮのデータ信号が入力されることにより、出力端子１８から電源１４に向かう方向と、交流電源１４から出力端子１８に向かう方向とに、通電方向が交互に変化する交流電流が選択されたＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に流れて、選択されたＥＬ素子（Ｌｌ、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯する。また、選択されていないＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は、ｐｎｐトランジスタＱ１１及びｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間がいずれも非導通状態になり、ＥＬ駆動用回路Ｇ１は開回路状態となるので、ＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）に電流が流れることはない。したがって、非選択のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）は点灯しない。
【００５７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ＥＬ素子と交流電源との間の通電方向を規定するダイオードを有する第１及び第２の通電回路とこれらをオン／オフ制御する通電制御回路とにより交流電流をオン／オフ制御することができる。したがって、複数のＥＬ素子を、直流重畳のない正弦波を用いてＥＬ素子の寿命を短縮することなく駆動し、且つ、多数のＥＬ素子を駆動するための多数のスイッチをＩＣ化（集積化）することができ、さらに、このＥＬ駆動用ＩＣとして多数のスイッチを内蔵した一般のＩＣを使用することができる。したがって、多数のＥＬ素子を寿命を短縮することなく、小型で安価な回路構成で駆動することができる。
【００５８】
また、第２の参考例及び第３の参考例と同様に、ＥＬ素子の一方の電極にのみＥＬ駆動用回路を接続した回路構成を有するため、回路の形成する領域を約半分に抑えて、回路構成を簡略にすることができる。
【００５９】
さらに、ＥＬ駆動用回路を接地電位上で動作させることができるので、外部とのデータ信号の受け渡しにおいて、フォトカプラや絶縁トランスなどを用いた電気的絶縁を必要としない。また、使用する交流電源も１種類だけでよい。なお、この正と負の電圧を供給する交流電源には正と負の２つの電源が必要となり、また、正弦波を作る増幅器にかかる電圧も２倍となることに注意する必要がある。
【００６０】
また、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は、ｐｎｐトランジスタＱ１１及びｎｐｎトランジスタＱ１２に代えて、図１０に示すように、ｐチャネル電界効果トランジスタＦ１１及びｎチャネル電界効果トランジスタＦ１２を用いて構成することもできる。
【００６１】
さらに、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）は、電圧降下素子２１を省略し、その代わりに、図１１に示すように、ｐｎｐトランジスタＱ１１のベースに、反転回路２２に代えて否定論理積回路２３を介して外部からのデータ信号が作用するように構成し、且つ、ｎｐｎトランジスタＱ１２のベースに、論理積回路２４を介して外部からのデータ信号が作用するように構成して、否定論理積回路２３には、外部からのデータ信号と、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧の負電位（マイナス）領域分とを入力し、論理積回路２４には、外部からのデータ信号と、交流電源１４の供給する正弦波の交流電圧の正電位（プラス）領域分とを入力して、ｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタ−コレクタ間とｎｐｎトランジスタＱ１２のエミッタ−コレクタ間とが同時に導通状態となり貫通電流が流れるのを、電圧降下素子２１によらずに防ぐように構成することもできる。
【００６２】
なお、上述した第１乃至第３の各参考例や、本実施の形態では、第１の交流電源９や第２の交流電源１０、あるいは、交流電源１４によってＥＬ素子に印加する交流電圧を、図７に示したように正弦波としたが、印加する交流電圧の波形は正弦波に限らず、矩形波以外のように大幅な電圧変化を起こさず電位が徐変するものであれば、たとえば図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示したように、三角波や台形波、疑似正弦波のような波形であってもよい。
【００６３】
また、上述した第１乃至第３の各参考例や、本実施の形態では、複数のＥＬ素子（Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ）を駆動するのにあわせて、ＥＬ駆動用ＩＣ５、６、７を構成する出力トランジスタとしてのバイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎや電界効果トランジスタＦ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ、あるいは、ダイオードＤ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ、又は、ＥＬ駆動用回路（Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ）を複数設ける場合について説明したが、本発明はＥＬ駆動用ＩＣを構成する単一の出力トランジスタやダイオード、又は、単一のＥＬ駆動用回路を用いて、単一のＥＬ素子を駆動する場合にも、適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、寿命を短縮することなく、小型で安価な回路横成でＥＬ素子を駆動することができるＥＬ素子の駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図２】 図１におけるＥＬ駆動用ＩＣの構成を示す図である（その１）。
【図３】 図１におけるＥＬ駆動用ＩＣの構成を示す図である（その２）。
【図４】 図４（ａ）は、図１における第１の交流電源から供給される交流電圧の波形を示す図であり、図４（ｂ）は、図１における第２の交流電源から供給される交流電圧の波形を示す図である。
【図５】 本発明の第２の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図６】 本発明の第３の参考例に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図７】 図６における交流電源から供給される交流電圧の波形を示す図である。
【図８】 本発明の実施の形態に係わるＥＬ素子の駆動装置の構成を示す図である。
【図９】 図８におけるＥＬ駆動用回路の他の構成を示す図である（その１）。
【図１０】 図８におけるＥＬ駆動用回路の他の構成を示す図である（その２）。
【図１１】 図８におけるＥＬ駆動用回路の他の構成を示す図である（その３）。
【図１２】 図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）は図６における交流電源から供給することのできる交流電圧の他の波形を示す図である。
【図１３】 従来のＥＬ素子の駆動装置を示す図である（その１）。
【図１４】 従来のＥＬ素子の駆動装置を示す図である（その２）。
【図１５】 従来のＥＬ素子の駆動装置を示す図である（その３）。
【図１６】 図１２においてＥＬ素子の両電極にそれぞれ印加される交流電圧の波形を示す図である。
【符号の説明】
３ シフトレジスタ回路部
４ ラッチ回路部
５、６、７ （第１及び第２の）ＥＬ駆動用ＩＣ
９ 第１の交流電源
１０ 第２の交流電源
１１ 第１の直流電源
１２ 第２の直流電源
１３、２０ 直流電源
１４、３０ 交流電源
１５、１６、１７、１９ 入力端子
１８、Ｂ１、Ｂ２‥‥、Ｂｎ 出力端子
２１ 電圧降下素子
２２ 反転回路
２３ 否定論理積回路
２４ 論理積回路
３１、３２、３３、３４ バイポーラトランジスタ
Ｄ１、Ｄ２‥‥、Ｄｎ、Ｄ１１、Ｄ１２ ダイオード
Ｆ１、Ｆ２‥‥、Ｆｎ 電界効果トランジスタ
Ｆ１１ ｐチャネル電界効果トランジスタ
Ｆ１２ ｎチャネル電界効果トランジスタ
Ｇ１、Ｇ２‥‥、Ｇｎ ＥＬ駆動用回路
Ｌ１、Ｌ２‥‥、Ｌｎ ＥＬ素子
Ｑ１、Ｑ２‥‥、Ｑｎ バイポーラトランジスタ
Ｑ１１ ｐｎｐトランジスタ
Ｑ１２ ｎｐｎトランジスタ
Ｓ１、Ｓ２‥‥、Ｓｎ リレースイッチ
Ｔ１、Ｔ２‥‥、Ｔｎ トライアック
Claims (5)
- ２つの電極を有するＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子の一方の電極に一方の電極は接続され、接地電位点に他方の電極は接続された、交流電圧を供給する交流電源と、
前記ＥＬ素子の他方の電極に接続された第１のダイオードにより前記ＥＬ素子から前記交流電源に向かう方向の通電を許容される第１の通電回路と、
前記ＥＬ素子の他方の電極に接続された第２のダイオードにより前記交流電源から前記ＥＬ素子に向かう方向の通電を許容される第２の通電回路と、
前記交流電源から供給される交流電圧の正負の変化に同期して前記第１及び第２の通電回路をオン／オフ制御する通電制御回路と
を有することを特徴とするＥＬ素子の駆動装置。 - 前記交流電源から供給される交流電圧の振幅は１００Ｖで周波数は４００Hzであることを特徴とする請求項１記載のＥＬ素子の駆動装置。
- 前記ＥＬ素子は複数設けられており、
前記第１及び第２の通電回路を前記複数のＥＬ素子に対応してそれぞれ複数有しており、
前記通電制御回路は、前記複数の第１及び第２の通電回路を前記各ＥＬ素子に対応する各第１及び第２の通電回路ごとにオン／オフ制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＥＬ素子の駆動装置。 - 前記ＥＬ素子の他方の電極には前記第１のダイオードの一方の電極が接続されており、
前記第１の通電回路は、該第１の通電回路のオン時に前記第１のダイオードの他方の電極を接地電位とする手段を有している一方、
前記第２のダイオードの一方の電極は前記ＥＬ素子の他方の電極に接続されており、
前記第２のダイオードの他方の電極は接地電位点に接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１記載のＥＬ素子の駆動装置。 - 前記通電制御回路は、
前記交流電源から供給される交流電圧が負電位である間、前記第１の通電回路をオン制御すると共に前記第２の通電回路をオフ制御し、且つ、前記交流電源から供給される交流電圧が正電位である間、前記第１の通電回路をオフ制御すると共に前記第２の通電回路をオン制御する手段を有している
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１記載のＥＬ素子の駆動装置。
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