JPH0215295A - 表示装置の駆動方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、容量性フラット・マＩ・リクスディスプレイ
バネル〈以下、薄膜ＥＬ表示装置と呼ぶ）やプラズマデ
イスプレィなどの表示装置の駆動方法に関する。

従来の技術 たとえば、二重絶縁型くまたは三層構造）薄膜ＥＬ素子
は次のように構成される。

第５図に示すように、カラス基板１の上にＩ　ｒ１２０
３よりなる帯状の透明電極２を平行に設け、この上にた
とえばＹ２Ｏ３，Ｓ　ｉ　３Ｎ４．　ＡＮ　２０：１等
の誘電物質３　ａ　、　Ｍｒｌ等の活性剤をドープした
Ｚ　ｒｌＳよりなるＥＬ物質４および上記と同じ＜ｙ２
ｏ３゜５ｉａＮ＜　　Ｔｉｏ２　Ａｎ　２０．等の誘電
物質３ｂを蒸着法、スパッタリンク法のような薄膜技術
を用いて順次５００〜１００００人の膜厚に積層して三
層構造にし、その上に上記透明電極２と直交する方向に
ＡＩ　（アルミニウノ＼）よりなる帯状の背面電極らを
平行に設けている。

上記Ｗｉ−膜ＥＬ素子はその電極間に誘電物質３　ａ。

３ｂに挟持されたＥＬ物質４を介在させたものであるか
ら、等価回路的には容量性素子と見ることができる。ま
た、この薄膜ＥＬ素子は第６図に示す印加電圧−輝度特
性から明らかなごとく、２００Ｖ程度の比較的高電圧を
印加して駆動される。

上記薄膜ＥＬ素子を表示バネ・ルとする薄膜ＥＬ表示装
置の基本的な表示駆動は、薄膜Ｅｌ−累子０透明電極２
をデータ側電極とし、背面電極５を走査側電極として、
データ側電極に発光・非光光を決めろ表示データに対応
する変調電圧を与える一方、走査側電極に線順次に書込
み電圧を与える１′″とによって行われる。この表示駆
動によ−）て、上記したＥＬ層４のうちの走査側電極と
データ側電極が交差する画素の部分に、書込み電圧と変
調電圧の重畳効果あるいは相殺効果か生して、画素には
発光しきい値電圧以上あるいは発光しきい値電圧以下の
電圧（以下、実効電圧と呼ぶ）が印加され、これによ−
）て各画素が発光・非発光の状態になり所定の表示が得
られる。

従来、このような薄膜ＥＬ表示装置において、各画素の
輝度を複数段階に変化させる階調表示を行う駆動方法と
して、データ側電極に印加する変調電圧のパルス幅を階
調表示データく輝度データ）に応じて変化させ、画素に
かかる実効電圧の面積強度を制御するパルス幅変調方式
か知られている。

発明が解決しようとする課題 ところか、」二記した駆動方法では、す、下に述ノ゛＼
ろようにＬＩＩ調輝度か安定リーす、階調の段数を多く
設定できないという問題かぁ−）な。

第７図（１）、＜２＞、（３）はそれぞれ１．二のよう
な問題が生しろ原因を説明するために示した、従来のパ
ルス幅変調方式におりる画素Ｉ・、の印加電圧波形、こ
のときの電源電流の波形および画素の発光層に流れる電
流の波形図である。

第７図（１）に示すように画素に印加される実効電圧Ｖ
２は、データ側電極に変調電圧■。を加える一方、走査
側電極に」二記変調電圧ＶＨと逆極性て発光しきい値電
圧Ｖ　ｔ、　ｈに相当する大きさの書込み電圧■１を加
えることによ−）で、これらが重畳された値として得ら
れるものである。このような方形波の実効電圧＼ｒ７が
画素に印加されるとき、電源電流の波形は第７１ＥＪ（
２）ｆ、こ示すようになる。

ナなわち、実効電圧Ｖ、が発光しきい値電圧■ｔ１′１
に達しない段階ては画素の容量成分に流れる発光に寄与
しないほぼ一定の電流が流れ、実効電圧■６が発光しき
い値電圧Ｖ±１′１以上になると、画素の容量成分に流
れる電流分のほかに画素の発光層を流れる電流分、−）
まり発光に寄与する電流分も加わり、発光層に流れる電
流は第７図（３）のようになる。そして、画素の発光輝
度は、この発光層に流れろ電流の電流量に比例して大き
てなる。

そこて、変調電圧■。のパルス幅を第７図（１）に破線
で示すように制限すると、発光層を流れる電流は変調電
圧■。の立下り時点で遮断される。

すなわち、変調電圧ＶＨのパルス幅を制御することによ
−）で画素の発光層を流れる電流量が制御されて、変調
電圧Ｖ８のパルス幅に応じた輝度が得られるわけである
。

ところが、上記したように画素に印加される実効電圧■
８が方形波であると、すなわち変調電圧■イが方形波で
あると、発光層を流れる電流が第７図（３）に示すよう
に尖頭電流となることから、その通電時間が短・り〈第
７図〈１〉にその時間をｔｌて示す）、変調電圧Ｖイの
パルス幅を多段階に設定することができず、したが−ン
て多段階（、こ亘−ンて輝度を制御することができない
。また各段階の輝度において、発光層を流れる電流がい
ずれも大きてなるため、変調電圧Ｖ　１１のパルス幅に
少しの誤差が生したたけても輝度が太きて変化してしま
い、輝度の階調を安定さぜることも困難である。

したが−）で、本発明の目的は、薄膜ＥＬ表示装置なと
の表示装置の駆動において、多段階に亘る階調表示がで
き、か−〕各段附の階調を安定して表示することのでき
る駆動方法を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、互いに交差する方向に配列した複数の走査側
電極と複数のデータ側電極との間に誘電層を介在させ、
データ側電極には表示データに応じてパル７、幅を亥化
さぜな変調電圧を印加する一方、走査側電極に１士線順
次で書込み電圧を印加して階調表示を行うようにした表
示装置の駆動方法において、 前記データ側電極に印加する変調電圧としてう〉グミ圧
を用いることを特徴とする表示装置の駆動力法である。

作用 本発明に１にえば、変調電圧としてランプ電圧かデータ
側電極に印加されるため、発光に寄与する電流として画
素の発光層に流れる電流のピーク値を低く抑えられると
ともに、その電流の通電時間か長・くな−）で、変調電
圧のパルス幅を多段階に設定することができ、また各段
階の輝度にＪりいて発光層を流れる電流が小さ・（なり
輝度の階調が安定ずろ。

実施例 第１図は、本発明の一実施例である駆動方法が適用され
る薄Ｊｌ！ＥＬ表示装置の概略構成を示すフロック図で
ある。図において、表示バネ・ル６は薄膜ＥＬ素子から
なり、その具体的構成は従来技術について説明したもの
と同しであるので、ここではその説明を省略する。表示
バ本ル６の走査側電極７は走査側駆動回路８に接続され
る一方、表示パイ、ル６のデータ側型ｗ！９はデータ側
駆動回路１０に接続され、走査側駆動回路８およびデー
タ側駆動回路１０にはこれらの回路を制御する表示制御
回路１１か接続されている。上記データ側駆動回路１０
は、各データ側電極９に印加する変調電圧Ｖ　１１のパ
ルス幅を表示制御回路１１から送られてくる階調表示デ
ータに応じて可変設定する機能を持つ。

第２図は、上記したデータ側駆動回路１０の出力段に変
調電圧Ｖ　Ｈとなるランプ電圧を供給するう〉・ブ電圧
発生回路の概略構成を示すブロック図である。第２図に
おいて、定電流回路１２はデータ１Ｉｔｌｌ駆動回ｒｌ
＋　１０の他の機能部分から変調開始信号Ｖ　Ｈ−ＯＮ
を受けて一定電流を流す回路であり、電源Ｈ■＜−、、
：　（：に接続されるとともにコンデンサ１３の一方の
端子に接続され、コ〉デンサ１３の他方の端子は接地さ
れている。

コンバータ１４はコンデンサ１３の充電電圧を受けて、
その充電電圧に応した電圧■、を出力する回路であり、
電源ＨＶ　（：　Ｃに接続されるとともに、定電流回路
１２とコ〉・デンサ１３の接続点Ａに接続されている。

また、上記接続点Ａと接地の間には、データ側駆動回路
１０の他の機能部分から勺えられる変調終了信号Ｖ、−
０ＦＦを受けてオン動作するスイッチ１５が接続されて
いる。電源ＨＶＣ，ｃ２の電圧は変調電圧Ｖ　ｌ（のピ
ーク値に設定されている。

第３図は、第２０に示したランプ電圧発生回路の具体的
構成の一例を示す回路図である。第３図において、定電
流回路１２は抵抗Ｒｌ　、　Ｒ２、Ｆ：３とＮチャ〉・
木ルＭ　ＯＳ　ｌ・ランジスタＱ１とＦ’　ＮＰトラ〉
′ジスタＱ２とて構成されている。

すなわち、抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列に接続され、抵抗ＦＥ
　１の一端が電源ＨＶ　ＣＣに接続され、抵抗Ｒ２の他
端がＮヂャンネ、ルＭｏ５ｔ・ランジスタＱ１のドレイ
〉・に接続され、その１〜ランジスタＱ１のソースが接
地されており、そのＩ・ランジスタＱ１のゲートには変
調開始信号Ｖ　１．ＯＮとして「Ｈ、レベルの電圧が与
えられる。また、抵抗ＲＩＦ５の接続点ＢにはＰＮＰ　
）・ランジスタＱ２の１・＼−スが接続され、そのトラ
ンジスタＱ２のエミッタは抵抗Ｒ３を介して電源ＨＶＣ
Ｃに接続され、その■・う〉′シスタＱ２のコＩ・フタ
がコンデンサ１３の一方の端子に接続されている。

コンバータ１４はＮチャンネ・ルＭＯ８＋・ランジスク
Ｑ３で構成され、そのｌ−ランジスタＱ３のゲー１−が
コンデンサ１３と１〜ランジスタＱ２の接続点Ａに接続
され、そのトランジスタＱ３のトレインは電源ＨＶ　Ｑ
　Ｃに接続され、そのトランジスタＱ３のソースが前述
したデータ側駆動回路１０（第１図）の出力段に接続さ
れている。

なお、■〜ランジスタＱ３は十分な電流供給能力を持ち
、そのソース電圧がデータ側駆動回路１０の出力段によ
って左右されることはないものとする。スイッチ１５も
Ｎチ勺ン木ルＭｏ５ｔ〜ランジスタＱ４て構成され、そ
のトレインが前記接続点Ａに接続され、そのソースが接
地されており、そのゲートには変調終了信号ＶＨ−ＯＦ
Ｆとして「Ｈ」レベルの電圧が与えられる。

第４図（１）、（２）、（３）は、上記した薄膜ＥＬ表
示装置による階調表示駆動における画素ｌ・、の印加電
圧波形、このときの電源電流の波形および画素の発光層
に流れる電流の波形をそれぞれ示す。この波形図を参照
して、以下にその動作を説明する。

時刻ｔｏから第１図（こ示す走査側駆動回路８１）・ら
走査側電極７に書込み電圧■。の印加が開始され、その
書込み電圧■、が発光しきい値電圧■１ｈに達した時点
（時刻ｔｌ）で、第３図に示すランプ電圧発生回路のト
ランジスタＱ１のゲートに変調開始信号Ｖ　、ｌＯＮと
してｒＨ，レベルの電圧が与えられる。このためトラン
ジスタＱ１がオンとなって、■・ランジスタＱ２のベー
ス電位が降下し、トランジスタＱ２がオン゛となる。こ
れ（、こよ−ンて、電源ＨＶ　ＣＣから抵抗Ｒ３、トラ
ンジスタＱ２を通してコンデンサ１３に一定電流が流れ
始める。

コンデンサ１３の充電電圧は時間の経過とともに一定の
勾配で上昇する。したがって、この充電電圧をゲート信
号として受ける１〜ランジスタＱ３では、その出力つま
りソース電圧■、が上記充電電圧に比例して増大する。

すなわち、ｌ・ランジスタＱ３の出力は時間の経過に−
）れて一定の勾配で」１昇するランプ電圧＼ｒ８となる
。このランフ゛電圧Ｖ、はデータ側駆動回路１０の出力
段に供給され、変調電圧ＶＭとしてデータ側電極９に印
加される。

一定時間Ｔが経過するとく時刻１３）、第３図に示すラ
ンプ電圧発生回路のトランジスタＱ４のゲー１へに変調
終了信号■イーＯＦＦとして「Ｉ」」しｌ・、ルの電圧
が与えられる。このためコンデンサ１３の電荷が放電さ
れ、コンデンサ１３の充電電圧が７６激に降下し、これ
に伴ってランプ電圧■Ｒも降下する。このようにして、
データ側駆動回路１０からデータ側電極９ハ、はパルス
幅Ｔのランプ波形をなす変調電圧Ｖイが印加される。

そこで、このときの対応する画素に印加される実効電圧
ＶＡは第４図（１）に実線で示すような波形となる。し
たがって、このときの電源電流の波形は、第４図（２）
に示すように実効電圧■８が発光しきい値電圧Ｖ　ｔ　
ｈ以上になってからの通電時間が長くなる。また、実効
電圧Ｖｐは方形波ではな【、方形波の書込み電圧■１と
ランプ波形の変調電圧■。とが重畳した波形となるため
、電源電流は尖頭電流とはならないでなだらかに減衰し
て行く。

この傾向はそのまま画素の発光層に流れる電流に反映さ
れて、その電流の波形は第４１Ａ（３）に示すようにピ
ーク値が低く抑えられるとともに、なだらかに減衰して
通電時間が長くなる波形となる。また、ランプ波形をな
す変調電圧■。のパルス幅を、第４図（１）に−点鎖線
１１で示すように何段階かに分けて短く設定することに
よ−）て、第４図（２）に示す画素の゛発光層に流れる
電流の通電時間も短くすることができ、階調表示を行う
ことができる。

二の場き、画素の発光層に流れる電流の通電時間が従来
の場合よりも長いから、変調電圧ｖＭのパルス幅を可変
設定することができる範囲、つまり第４図（１）に符号
ｔで示す有効可動領域が広くな−）て、多段階の階調表
示を容易に行うことができるようになる。

また、画素の発光層に流れる電流のピーク値も低く抑え
られることから、各階調段階の輝度での電流値も小さく
なり、変調電圧Ｖ、ｌのパルス幅の誤差によって輝度が
太き【変動することもなく各段階の階調を安定して表示
することがてきる。

なお、上記実施例では、薄膜ＥＬ表示装置を駆動する場
６について説明したが、これに限らすフ゛ラズマディス
プレイなど他の容量性表示装置の駆動にも同様に適用す
ることができる。

発明の効果 以上のように、本発明の表示装置の駆動方法によれば、
変調電圧としてランプ電圧をデータ側電極に印加するの
で、発光に寄与する電流として画素の発光層に流れる電
流のピーク値が低・く抑えられ、その電流の通電時間も
長・【なって、多段階に亘る階調表示が可能となるとと
もに、各段階の階調を安定して表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である駆動方法が適用される
薄膜ＥＬ表示装置の概略構成を示すブロック図、第２図
はそのランプ電圧光生回路の概略構成を示すブロフク図
、第３図はそのランフ゛電圧発生回路の具体的構成を示
す回路図、第４図〈１）（２＞、（３）はそれぞれその
画素に印加される電圧、電源電流および画素の発光層に
流れる電流を示す波形図、第５Ｉ２１は薄ＩＩ！ＥＬ素
子の一部切欠き斜視図、第６図は薄膜ＥＬ素子の印加電
圧−輝度特性を示すグラフ、第７図（１）、（２＞、（
３）はそれぞれ従来の駆動方法による場６に画素に印加
される電圧、電源電流および画素の発光層に流れる電流
を示す波形図である。 ６・・・表示バネ、ル、７・・−走査側電極、８・・・
走査側駆動回路、９・・・データ側電極、１０・・・デ
ータ側駆動回路、１１・・・表示制御回路、１２・・・
定電流回路、１３・・・コ＞’　テ”／す、１４−・・
コンバータ、１５・・スイッチ 代理人　　弁理士　画数　圭一部 藝 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに交差する方向に配列した複数の走査側電極と複数
   のデータ側電極との間に誘電層を介在させ、データ側電
   極には表示データに応じてパルス幅を変化させた変調電
   圧を印加する一方、走査側電極には線順次で書込み電圧
   を印加して階調表示を行うようにした表示装置の駆動方
   法において、前記データ側電極に印加する変調電圧とし
   てランプ電圧を用いることを特徴とする表示装置の駆動
   方法。