JPH0232392A - 薄膜el表示装置の駆動方法 - Google Patents

薄膜el表示装置の駆動方法

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JPH0232392A
JPH0232392A JP18260088A JP18260088A JPH0232392A JP H0232392 A JPH0232392 A JP H0232392A JP 18260088 A JP18260088 A JP 18260088A JP 18260088 A JP18260088 A JP 18260088A JP H0232392 A JPH0232392 A JP H0232392A
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JP
Japan
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voltage
electrode
side electrode
scanning
polarity
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JP18260088A
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English (en)
Inventor
Kenji Kameyama
健司 亀山
Seiichi Oseto
大瀬戸 誠一
Yoshiyuki Kageyama
喜之 影山
Koji Deguchi
浩司 出口
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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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〕 本発明は薄膜EL表示装置の駆動方法に関する。
〔従来の技術〕
薄膜EL表示装置においては一般に薄膜EL素子はその
駆動時に交流電界をかけることにより高輝度化、長寿命
化を計ることができる。実際の薄膜EL表示装置の駆動
方法としては1例えば1両面表示終了後にEL表示パネ
ル全体に書き込み電圧とは逆極性の再生パルスを一斉に
印加するフィールド・リフレッシュ法(特開昭53−9
9787号公報)や、1画面表示毎に書き込み電圧の極
性を反転させるp−n対称駆動法(特開昭52−123
883号公報)、信号側、走査側共−に両極性素子を使
用した双方向push−pull対称駆動法(特開昭6
1−282895号公報)、駆動時の消費電力を低減化
するために充放電過程を設けた薄膜EL表示装置の駆動
方法(特開昭62−143096号公報)があげられる
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の薄膜EL表示装置の駆動方法では薄膜E
L素子の画素部へ印加される電圧波形が完全には対称で
はないので、画面の焼き付き等の表示品質の劣化が生ず
る問題がある。また充電中もしくは放電中又はこの両方
の過程を含む駆動を行うので1周辺回路が繁雑となり、
回路自体の信頼性の低下、製品コストの増加等の問題が
ある。
本発明は上記欠点を改善し、薄膜EL表示装置の画素部
に完全に対称な電圧を印加することができて周辺回路を
簡素化することができる薄膜EL表示装置の駆動方法を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕 本発明はEL発光層の両側に互いに直交する走査側スト
ライプ状電極群及び信号側ストライプ状電極群を設けた
構造を持ち、線順次駆動によりドツトマトリクス表示を
行う薄膜EL表示装置の駆動方法において、前記走査側
ストライプ状電極群の駆動電圧として絶対値及び波形が
等しくて極性の異なる2種類の電圧を用い、かつ前記信
号側ストライプ状電極群の駆動電圧として絶対値及び波
形が等しくて極性の異なる2種類の電圧を用い、前記走
査側ストライプ状電極群の駆動は走査中の一電極へのみ
電圧を印加して他の電極をフローティング状態とし、前
記信号側ストライプ状電極群の駆動は前記EL発光層の
各画素部の選択・非選択に従って選択画素部へ接続され
ている信号側電極には前記走査側電極と逆極性の電圧を
印加して非選択画素部へ接続されている信号側電極には
前記走査側電極と同極性の電圧を印加し、前記走査側電
極へ印加する電圧の極性を各画素部について変えること
により各画素部に波形の対称な電圧を印加することを特
徴とする。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例で用いた薄膜EL表示装置の駆
動回路を示し、第2図はその一画素分を示す。
第1図において1はEL発光層の両側に互いに直交する
走査側ストライプ状電極群及び信号側ストライプ状電極
群を設けた構造を持ち、線順次駆動によりドツトマトリ
クス表示を行うEL表示パネルである。2,3は互いに
絶対値が等しくて極性が異なる電圧+MV、−MV(+
+MVl=I−MV+)を発生する電源である。4,5
は互いに絶対値が等しくて極性が異なる電圧+HV、−
HV(+HVl=l−HVI)を発生する電源である。
Dll。
D工2.・・・、DINはEL表示パネル1の信号側電
極の印加電圧を+MVにクランプするダイオードであり
、D2□tDzzt・・・、0.NはEL表示パネル1
の信号側電極の印加電圧を−MVにクランプするダイオ
ードである。CPユ、cp2.・・・、CPNはEL表
示パネル1の信号側電極の印加電圧+MVをオン/オフ
するスイッチング素子、CN0. CN、、・・・、C
NNはEL表示パネル1の信号側電極の印加電圧−MV
をオン/オフするスイッチング素子である。6,7はこ
れらのスイッチング素子cp□、cp、、・・・、CP
、、CN工、CN2゜・・・、CNNを制御するシフト
レジスタ、ラッチ等からなる論理回路である。また8は
EL表示パネル1の走査側電極の印加電圧+HVをオン
/オフするスイッチング素子RP、、RP、、・・・、
RPNからなるスイッチング素子群、9はEL表示パネ
ル1の走査側電極の印加電圧−HVをオン/オフするス
イッチング素子RN工、RN、、・・・、RNNからな
るスイッチング素子群である。10.11はこれらのス
イッチング素子群8,9を制御するシフトレジスタ、ラ
ッチ等からなる論理回路である。
12はスイッチング素子群8の共通線への印加電圧を+
HVとovに切り換えるスイッチであり、13はスイッ
チング素子群9の共通線への印加電圧を−HVとOvに
切り換えるスイッチである。
次にこの薄膜EL表示装置の駆動回路の動作を説明する
この薄膜EL表示装置の駆動回路は基本的にはEL表示
パネル1の走査側電極、信号側電極共にそれぞれ絶対値
が等しくて極性の異なる2種類の電圧を用い、走査側電
極に印加する電圧の極性により全体の駆動モードを2つ
のモードに分けてそれぞれのモードについて信号側電極
へ印加する電圧の極性を切り換えることにより、EL表
示パネル1の各画素部の選択、非選択を制御するもので
ある。ここに走査側電極へ正極性の電圧(+HV)を印
加するモードをモードIとし、走査側電極へ負極性の電
圧(−HV)を印加するモードをモード■とする。また
EL表示パネル1におけるEL発光層の発光開始電圧を
HVとする。各モードr。
■は論理回路6.7.10,11及びスイッチ12.1
3により交互に行われるが、このモードI、IIについ
て具体的に説明する。
くモードI〉 このモード■ではEL表示パネル1の走査側電極には正
極性の電圧(+HV)を印加する。そこで、スイッチ1
2によりスイッチング素子群8の共通線を電源4に接続
し、スイッチ13によりスイッチング素子群9の共通線
をo■のアースに接続する。
このときスイッチング素子群9の共通線をOvのアース
に接続するのは、スイッチング素子群8がオン状態にな
ったときにスイッチング素子群9へ両極性の電圧がかか
るのを防ぐためである。この状態で論理回路11はスイ
ッチング素子群9の各スイッチング素子RN工、RN2
.・・・、RN、をすべてオフにし、論理回路10はス
イッチング素子群8の各スイッチング素子RPよ、RP
2.・・・、RPNを順次に1つづつオンさせることに
よりEL表示パネル1の複数の走査側電極を走査してそ
の走査中の1つの電極に電源4の電圧+HVを印加させ
ると共に走査中でない電極をスイッチング素子のオフに
よりフローティング状態とする。一方、論理回路6はス
イッチング素子cp1.cp2.・・・CPNをすべて
オフにし、論理回路7はスイッチング素子CN工、CN
2.・・・、CN、を表示すべき信号に従ってオン/オ
フさせることによりEL表示パネル1の各画素部の選択
、非選択を行う。ここで、説明を簡便にするために、こ
の薄膜EL表示装置の駆動回路における一画素分を示す
第2図にて説明する。第2図において、P、Nはスイッ
チング素子群cp1.cp2.・・・、cp、のi番目
のスイッチング素子と、スイッチング素子群CN□、C
N2.・・・、CNNのi番目のスイッチング素子であ
り、D□、D2はダイオード群り工tyl)iit・・
、DlNのi番目のダイオードと、ダイオード群D 2
1. D、2.・・・tD2Nのi番目のダイオードで
ある。またRP、RNはスイッチング素子群RP、、 
RP2.・・・、RPNのm番目のスイッチング素子と
、スイッチング素子群RN1. RN2.・・・RNN
のm番目のスイッチング素子であり、14はEL表示パ
ネル1における1列m行の一画素部である。スイッチン
グ素子Nが論理回路7によりオンすると、ダイオードD
1.D、が共に逆バイアスとなってダイオード口工、D
2を通して電流が流れず、スイッチング素子Nにより電
源3から電圧−MVが画素部14に印加される。従って
、画素部14はEL表示パネル1のm番目の走査側電極
が走査(選択)されてスイッチング素子Nがオンした時
には+HV−(−MV)=HV+MVが印加され、この
電圧(HV+MV)はEL表示パネル1の各画素部の発
光開始電圧以上であるから、画素部14が発光する。ま
たスイッチング素子Nが論理回路7によりオフすると、
ダイオードD1が順バイアスとなり、画素部14にはダ
イオード口工を通して電源2から電圧+MVが印加され
る。従って画素部14は+HV−(+MV)=HV−M
Vが印加され、この電圧(HV−MV)はEL表示パネ
ル1の各画素部の発光開始電圧以下であるから、画素部
14が発光しない。
くモード■〉 このモードではEL表示パネル1の走査側電極には負極
性の電圧(−HV)を印加する。そこで、スイッチ13
によりスイッチング素子群9の共通線を電源5に接続し
、スイッチ12によりスイッチング素子群8の共通線を
Ovのアースに接続する。
このときスイッチング素子群8の共通線をOvのアース
に接続するのは、モードIの場合と同様にスイッチング
素子群9がオン状態になったときにスイッチング素子群
8へ両極性の電圧がかかるのを防ぐためである。この状
態で論理回路10はスイッチング素子群8の各スイッチ
ング素子RPi。
RP2.・・・、RP、をすべてオフにし、論理回路1
1はスイッチング素子群9の各スイッチング素子RN工
、 RN、、・・・、RNNを順次に1つづつオンさせ
ることによりEL表示パネル1の複数の走査側電極を走
査してその走査中の1つの電極に電源5の電圧−HVを
印加させると共に走査中でない電極をスイッチング素子
のオフによりフローティング状態とする。一方、論理回
路7はスイッチング素子CN□、CN、、・・・、CN
Nをすべてオフにし、論理回路6はスイッチング素子C
P□、cp、。
・・・、cpNを表示すべき信号に従ってオン/オフさ
せることによりEL表示パネル1の各画素部の選択、非
選択を行う。モード■の場合と同様に第2図を用いて説
明する。スイッチング素子Pが論理回路6によりオンす
ると、ダイオード口工、D2が共に逆バイアスとなって
ダイオードD、、D、を通して電流が流れず、スイッチ
ング素子Pにより電源2から電圧+MVが画素部14に
印加される。
従って、画素部14はEL表示パネル1のm番目の走査
側電極が走査(選択)されてスイッチング素子Pがオン
ジた時には−HV−(+MV)=−(HV+MV)が印
加され、画素部14が発光する。またスイッチング素子
Pが論理回路7によりオフすると、ダイオードD2が順
バイアスとなり、画素部14にはダイオードD2を通し
て電源3から電圧−MVが印加される。従って画素部1
4は−HV−(−M V)= −(HV −M V)が
印加され、画素部14が発光しない。
上述した各モード■、■における各素子の動作を第6図
、第7図に示す。
次にこの薄膜EL表示装置の駆動回路における線順次駆
動による電極のオン/オフの関係について説明する。
第3図はこの薄膜EL表示装置の駆動回路において説明
を簡便にするために3ドツト×3ドツトの表示容量を持
つ部分を示したものであり、第3図においてEL表示パ
ネル1の0印で示す画素部が選択されて発光するときの
各スイッチング素子の動作状態を第4図に示す。モード
Iではスイッチング素子RN□、RN、、RN3がすべ
てオフとなり、スイッチング素子RP1.RP2.RP
3が順次に1つづつオンすることによりEL表示パネル
1の複数の走査側電極が走査されてその走査中の1つの
電極に電源4の電圧+HVが印加されると共に走査中で
ない電極がスイッチング素子のオフによりフローティン
グ状態となる。一方、スイッチング素子CP工、cp、
、cp、がすべてオフになり、スイッチング素子CNよ
、 CN、、 CN。
が表示すべき信号に従ってオン/オフさせられることに
よりEL表示パネル1の各画素部の選択。
非選択が行われる。またモード■ではスイッチング素子
RP工、RP、、RP3がすべてオフになり、スイッチ
ング素子RN工、 RN2. RN、が順次に1つづつ
オンすることによりEL表示パネル1の複数の走査側電
極が走査されてその走査中の1つの電極に電源5の電圧
−HVが印加されると共に走査中でない電極がスイッチ
ング素子のオフによりフローティング状態となる。一方
、スイッチング素子CN、、CN2.CN、がすべてオ
フになり、スイッチング素子CP工、cp2.cp3が
表示すべき信号に従ってオン/オフすることによりEL
表示パネル1の各画素部の選択、非選択が行われる。第
5図(a)は各モードにおける走査側電極の印加電圧波
形を示し、第5図(b)は非選択時の信号側電極の印加
電圧波形を示す。第5図(C)は非選択の画素部に印加
される電圧の波形を示し、第5図(d)は選択時の信号
側電極の印加電圧波形を示す、第5図(e)は選択の画
素部に印加される電圧の波形を示す。このように2つの
モード1.IIを論理回路6.7.10,11及びスイ
ッチ12.13により各画素について交互に行うことに
よりEL表示パネル1に走査側からは+HV、−HVを
印加して信号側からは+MV、−MVを印加し、完全に
対称な電圧波形を印加することができる。
上記実施例では上記薄膜EL表示装置として発光層にS
rS : Ceを用いた32ドツトX32ドツトの表示
容量を持つものを作成し、駆動素子としてNchMo 
S I C,PchMOS I C,ダイオードアレイ
を用いて上記駆動回路を構成したが、その詳細について
以下に述べる。
薄膜EL表示パネル1は発光層としてSrS :Ceを
用いて第8図に示すような構造に作成した。
ZnO: Al透明電極21はRFマグネトロンスパッ
タ法にてターゲットにAl、O,を2wt%ドープした
ZnOを用いて基板温度300℃で2000人成膜し、
続いてエツチングにて3本am(電極線幅200μm)
の透明電極に作成した。絶縁層22はEB蒸着法にてY
2O2を蒸着源に用い、基板温度70℃で1μ−に成膜
した。SrS : Ce発光層23はEB蒸着法にて蒸
着源としてCeCl3を0.1mo1%ドープしたSr
Sを用い、基板温度450℃で1μmに成膜した。
A1背面電極24は抵抗線加熱蒸着法にてAlを蒸着し
、続いてエツチングにて3本m皇(電極線幅200μm
)の背面電極に作成した。また駆動回路は駆動素子とし
て32ビツトの出力数を持ち、それぞれシフトレジスタ
及びラッチを内蔵したNchM OS I CとPch
MOS I C及びダイオードアレイを用いて構成し、
駆動素子の制御回路はTTLを用いて作成した。EL表
示パネル1の駆動に用いる電圧は発光開始電圧170V
&HVとし、MVを30Vとした。本実施例では選択画
素部には士(170+ 30) Vを印加し、非選択画
素部には士(170−30) Vを印加した。また2つ
のモードの切り換え方法としては論理回路6.7. t
o、11及びスイッチ12.13により一走査線毎に交
互にモードIとモード■を行い、これを1フレーム毎に
切り換える方法を用いた。
この薄膜EL表示装置の評価としてマイクロコンピュー
タからデータを入力して静止画及び動画の再現を行なっ
て本実施例により駆動したところ、静止画及び動画共に
画面の焼き付きの無い良好な表示品質が得られた。
上記実施例では薄膜EL表示パネル1に印加する電圧波
形が完全に対称であり、またこれまで保護用に用いられ
ていたダイオードを積極的に使用することにより、選択
(走査)する電極を一方の極性のスイッチング素子のオ
ン/オフのみで駆動できる。すなわち走査側はEL表示
パネル1の各走査側電極に接続された2種類のスイッチ
ング素子のうち一方のスイッチング素子のみについて順
次にオン/オフを繰り返すのみで制御でき、また信号側
もEL表示パネル1の各信号側電極に接続された2種類
のスイッチング素子のうち走査側でオン/オフを行って
いるスイッチング素子と同極性の電圧を扱うスイッチン
グ素子をすべてオフ状態とし、他のスイッチング素子に
ついて表示すべき信号に応じてオン/オフさせることで
制御でき。
周辺回路の設計が容易になる。
上記薄膜EL表示装置の駆動回路ではスイッチング素子
としてNchM OS I CとPchM OS I 
C及びダイオードアレイを用いたが、スイッチング素子
の種類はこれに限定されるものではない。例えば、MO
Sや、バイポーラトランジスタとダイオードとを組合せ
て使用することができる。
なお本発明は各画素部に印加される電圧の極性を補償す
るためのモード切り換えについて制限を受けるものでは
ない。例えば−走査線毎にモードを切り換える方法や、
−画面表示毎にモードを切り換える方法等を用いること
もできる。また本発明は電源電圧(+HV、−HV、+
MV、−MV)について特に制限を受けるものではない
6電源電圧の数値としては例えばHVをEL発光層の発
光開始電圧とし、MVをEL発光層の電圧対輝度特性や
信号側スイッチング素子の出力電圧等を考慮して30〜
50v設定することができる。
また本発明は薄膜EL表示装置について上述のものに限
定されるものではない。例えば薄膜EL表示装置におい
て発光層の材料はZnS、Zn5e。
CaS、SrS、5rSe、CaSe及びこれらの混晶
を用いることができ、発光層の発光中心としてはMnあ
るいはランタン系希土類を用いることができる。また絶
縁層としてはY20□Si○2.A1□○、、Ta2O
,等の酸化物、Si、N4.BN、AI等の窒化物ある
いはタングステンブロンズ系、ペロブスカイト糸導強誘
電体を用いることができ、透明電極材料としてはITO
,ZnO系等を用いることができる。EL表示パネルの
構造としては上記絶縁層を発光層の片側あるいは両側に
設けたいわゆる絶縁構造でも、あるいは絶縁層を設けな
い構造でもよい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によればEL発光層の両側に互いに
直交する走査側ストライプ状電極群及び信号側ストライ
プ状電極群を設けた構造を持ち、線順次駆動によりドツ
トマトリクス表示を行う薄膜EL表示装置の駆動方法に
おいて、前記走査側ストライプ状電極群の駆動電圧とし
て絶対値及び波形が等しくて極性の異なる2種類の電圧
を用い、かつ前記信号側ストライプ状電極群の駆動電圧
として絶対値及び波形が等しくて極性の異なる2種類の
電圧を用い、前記走査側ストライプ状電極群の駆動は走
査中の一電極へのみ電圧を印加して他の電極をフローテ
ィング状態とし、前記信号側ストライプ状電極群の駆動
は前記EL発光層の各画素部の選択・非選択に従って選
択画素部へ接続されている信号側電極には前記走査側電
極と逆極性の電圧を印加して非選択画素部へ接続されて
いる信号側電極には前記走査側電極と同極性の電圧を印
加し、前記走査側電極へ印加する電圧の極性を各画素部
について変えることにより各画素部に波形の対称な電圧
を印加するので、各画素部には完全に対称な電圧を印加
することが可能となり、安定した表示品質を得ることが
できる。しかも薄膜EL表示装置を駆動する線順次駆動
方法において電極の選択に用いる2種類のスイッチング
素子のうち一方の極性のスイッチング素子のオン/オフ
により薄膜EL表示装置を駆動できるので、周辺回路を
簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で用いた薄膜EL表示装置の駆
動回路を示すブロック図、第2図は同駆動回路の一画素
分を示す回路図、第3図は同駆動回路の一部を示す回路
図、第4図は同駆動回路の一部のタイムチャート、第5
図は同駆動回路の電圧波形を示す波形図、第6図及び第
7図は同駆動回路のモードI、IIにおける各素子の動
作を示す図、第8図は同駆動回路で駆動される薄膜EL
表示装置の一部を示す斜視図である。 1・・・EL表示パネル、2,3,4,5・・・電源。 6、7.10,11・・・論理回路、12.13・・・
スイッチ、8.9.CP1〜CP、、CN1〜CNN・
・・スイッチング素子群・ +)−IV −hv

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. EL発光層の両側に互いに直交する走査側ストライプ状
    電極群及び信号側ストライプ状電極群を設けた構造を持
    ち、線順次駆動によりドットマトリクス表示を行う薄膜
    EL表示装置の駆動方法において、前記走査側ストライ
    プ状電極群の駆動電圧として絶対値及び波形が等しくて
    極性の異なる2種類の電圧を用い、かつ前記信号側スト
    ライプ状電極群の駆動電圧として絶対値及び波形が等し
    くて極性の異なる2種類の電圧を用い、前記走査側スト
    ライプ状電極群の駆動は走査中の一電極へのみ電圧を印
    加して他の電極をフローティング状態とし、前記信号側
    ストライプ状電極群の駆動は前記EL発光層の各画素部
    の選択・非選択に従って選択画素部へ接続されている信
    号側電極には前記走査側電極と逆極性の電圧を印加して
    非選択画素部へ接続されている信号側電極には前記走査
    側電極と同極性の電圧を印加し、前記走査側電極へ印加
    する電圧の極性を各画素部について変えることにより各
    画素部に波形の対称な電圧を印加することを特徴とする
    薄膜EL表示装置の駆動方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012026134A1 (ja) * 2010-08-27 2012-03-01 三洋電機株式会社 電源装置およびそれを用いた電力変換装置

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