JPH03186892A - 表示装置 - 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、交流駆動型容量性フラット・マトリクスデイ
スプレィパネル（以下、薄膜ＥＬ表示装置と呼ぶ）など
の表示装置に関する。

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

第４図に示すように、ガラス基板１の上にＩｎ２Ｏ３よ
りなる帯状の透明型［１２を複数本互いに平行に設け、
この上にたとえばＹ２Ｏ５＋５ｉｓＮ＋＋Ａｆ２０３な
どの誘電物質３ａ、Ｍｎなどの活性剤をドープしたＺｎ
ＳよりなるＥＬ層４および上記と同じ（Ｙ２Ｃ）：＋、
　９１３Ｎ４．　Ｔ　ｌ　０２．　Ａｎ　ｚｏ。

などの誘電物質３ｂを蒸着法、スパッタリング法のよう
な薄膜技術を用いて順次５００〜丁０００人の薄膜に積
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Ａｆ　　（アルミニウム〉よりなる帯状の背面
電極５を複数本互いに平行に設けている。

上記薄膜ＥＬ素子は、その電極間に誘電物質３ａ、３ｂ
に挟持されたＥＬＬ１２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５図に示す印加電圧−輝度特性から
明らかなごとく、２００Ｖ程度の電圧印加によって駆動
される。

上記薄膜ＥＬ素子を表示パネルとする薄膜ＥＬ表示装置
の基本的な表示動作は、薄Ｍ　Ｅ　Ｌ素子の透明型ｆｌ
！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／非発光を決める表示データに
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ことによって行われる。この表示駆
動によって、上述したＥＬＬ１２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
型圧の重畳効果あるいは相殺効果が生じて、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、これによって
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、走査側電極にランプ波形の書込み電圧を印加し、
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（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が
知られている。

第６図は、一般的な薄膜ＥＬ表示装置の構成を概略的に
示す回路図である。表示パネル１０は発光しきい値電圧
ｖｔｈ（Ｖｌ、〈Ｖｔｈ＋ＶＭ）の薄膜ＥＬ素子からな
り、この図ではＸ方向電極をデータ側電極とし、Ｙ方向
電極を走査側電極として電極のみを表示している。

走査側駆動回路２０．３０は、高耐圧ブツシュ４ プルドライバＩＣからなる駆動回路であって、走査側電
極の奇数ラインと偶数ラインにそれぞれ対応付けられて
いる。これらの走査側駆動回路２０３０には、プルアッ
プスイッチング素子ＰＴＩ〜ＰＴｉ、プルダウンスイッ
チング素子ＮＴＩ〜ＮＴｉや、これらのスイッチング素
子をオン・オフ制御する論理回路（シフＩ〜レジスター
ラッチ回路２１．３１＞などが含まれる。

データ側駆動回路４０も高耐圧プツシスプルドライバＩ
Ｃからなる駆動回路であって、表示パネル１０のデータ
側電極に対応付けられている。このデータ側駆動回路４
０にもプルアップスイッチング素子ＵＴＩ〜ＵＴｊ　、
プルダウンスイッチング素子ＤＴＩ〜ＤＴｊや、これら
のスイッチング素子をオン・オフ制御する論理回路（シ
フトレジスタ　ラッヂ回路４１、カウンタ・コンパレー
タ回路４２）などが含まれる。この論理回路は、データ
側駆動回路４０から出力される変調電圧のパルス幅を階
調表示データに応じて制御する機能を持つ。

スイッチング回路５０は、上記走査側駆動回路２０．３
０の全プルダウンスイッチング素子ＮＴ■〜ＮＴｉに共
通に接続されているプルダウン共通線の電位を負極性の
ランプ波書込み電圧とＯＶとに切替えるための回路であ
って、２つのスイ・ンチＳＷ３．ＳＷ４によって構成さ
れている。

スイッチング回路６０は、上記走査側駆動回路２０　３
０の全プルアップスイッチング素子ＰＴ１〜ＰＴｉに共
通に接続されているプルアップ共通線の電位を正極性の
ランプ波書込み電圧とＯＶとに切替えるための回路であ
って、２つのスイッチＳＷＩ、ＳＷ２によって構成され
ている。

スイッチング回路７０は、上記データ側駆動回路４０の
全プルアップスイッチング素子ＵＴＩ〜ＵＴｊに共通に
接続されているプルアップ共通線の電位を１／２Ｖ、と
Ｖ９とに切替えるための回路であって、２つのスイッチ
ＳＷ５．３Ｗ６やコンデンサ０８などによって構成され
ている。

以下、走査側電極に正極性の書込み電圧を印加する駆動
をＰ駆動と呼び、負極性の書込み電圧を印加する駆動を
Ｎ駆動と呼ぶ。

第７図は、上記薄膜ＥＬ表示装置のスイッチング回路５
０．６０に書込み電圧を供給する書込み電圧供給回路８
０の概略的な構成を示すブロック図である。ｖＭ発生回
路８１は外部から供給される一定電圧１／２ＶＭに基づ
き、その２倍の電位の電圧ＶＭを生成する回路であり、
この回路の次段には正ランプ波発生回路８２と−ＶＭ発
生回路８３とが接続されている。

正ランプ波発生回路８２は、Ｖｌ、１発生回路８１から
出力される電圧ＶＭを受けてＯＶからｖＭへと上昇する
ランプ波を生成する機能を持つ回路であり、−ＶＭ発生
回路８３はＶＭ発生回路８１からの出力電圧ＶＭを受け
てこれを逆極性の電圧−■。に変換する回路である。こ
の回路８３の次段には負ランプ波発生回路８４が接続さ
れている。この負ランプ波発生回路８４は、−■ｏ発生
回路８３から出力される電圧＝Ｖ、ｌを受けてＯＶから
−ＶＭへと下降するランプ波を生成する機能を持つ回路
である。

上記正ランプ波発生回路８２の出力端子には、コンデン
サＣ３のマイナス端子が接続され、このコンデンサＣ３
のプラス端子は第５図に示すスイッチング回路６０のス
イッチＳＷＩの入力端子に接続されている。また、この
プラス端子にはダイオード８５を介して定電圧Ｖ。を供
給する電源８６が接続されている。

一方、上記負ランプ波発生回路８４の出力端子には、別
のコンデンサＣ４のプラス端子が接続され、このコンデ
ンサＣ４のマイナス端子は第５図に示すスイッチング回
ｆｉＩＩ５０のスイッチＳＷ３の入力端子に接続されて
いる。また、このマイナス端子にはダイオード８７を介
して定電圧−Ｖｉ＋＋ＶＭを供給する電源８８が接続さ
れている。

第８図は、上記書込み電圧供給回路８０の各部における
電圧の波形図を示す。そのうち、第８図（１〉は正ラン
プ波発生回路８２で生成される正極性のランプ波を、第
８図（２）は負ランプ波発生回路８４で生成される負極
性のラング波をそれぞれ示している。また、第８図（３
）はＰ駆動用のランプ波書込み電圧としてスイッチング
回路６０に与えられるコンデンサＣ３のプラス端子の電
位の波形を、第Ｓ図（４〉はＮ駆動用のランプ波書込み
電圧としてスイッチング回路５０に与えられるコンデン
サＣ４のマイナス端子の電位の波形をそれぞれ示してい
る。

上記書込み電圧供給回路８０の動作は次のようにして行
われる。

コンデンサＣ３には、正ランプ波発生回路８２の出力が
ＯＶ時に電源８６からダイオード８５を通して充電電流
が流され、電圧Ｖｗが充電される。

このときコンデンサＣ３のプラス端子の電位はＶイに保
たれる。正ランプ波発生回路８２の出力が第８図（１）
のようにＱＶからＶＭに上昇すると、コンデンサＣ３の
プラス端子の電位は■、から■イ→−■８に持ち」二げ
られる。このようにして、コンデンサＣ３のプラス端子
で得られるＰ駆動用のランプ波書込み電圧は第８図（３
〉のような波形となる。

一方、コンデンサＣ４には、負うンプ波発生回５８８４
の出力がＯＶ時にダイオード８７を通して電源８８へと
流れる充電電流が流れ込み、電圧Ｖｗ十ＶＦｌが充電さ
れる。このときコンデンサＣ４のマイナス端子の電位は
＝■。＋ＶＭに保たれる。

正ランプ波発生回路８４の出力が第８図（２）のように
ＱＶから−ｖ１．Ｉに下降すると、コンデンサＣ４のマ
イナス端子の電位は−ＶＮ＋ＶＰＩからＶ８に引き下げ
られる。このようにして、コンデンサＣ４のマイナス端
子で得られるＮ駆動用のランプ波書込み電圧は第８図（
４）のような波形となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の薄膜ＥＬ表示装置では、
Ｐ駆動用のランプ波書込み電圧とＮ駆動用のランプ波書
込み電圧とを得る書込み電圧供給回路８０として、ＶＭ
発生回路８工や正ランプ波発生回路８２のほか、−Ｖ。

発生回路８３や負ランプ波発生回路８４を組み込んだ回
路が必要であり、回路構成が複雑となってコストアップ
を招くばかりでなく装置の信頼性もそれだけ低下すると
■０ いう問題点があった。

したがって本発明の目的は、簡単な回路構成でランプ波
書込み電圧による交流駆動を行うことができ、製造コス
トの低減および信頼性の向上を図ることがてきるように
した表示装置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ス幅を変化さ
せた変調電圧を印加し、走査側電極には線順次でランプ
波書込み電圧を印加してＩ＠調表示を行うようにした表
示装置において、一定の低レベル電位から一定の高レベ
ル電位に変化する上り勾配と、前記高レベル電位から前
記低レベル電位に変化する下り勾配とを繰り返すランプ
波電圧を出力するランプ波発生回路と、マイナス端子が
前記ランプ波発生回路の出力端子に接続され、前記ラン
プ波電圧が上り勾配のときのプラス端子の電位を正極性
のランプ波書込み電圧として出力するＰ駆動用書込み電
圧発生コンデンサと、 プラス端子が前記ランプ波発生回路の出力端子に接続さ
れ、前記ランプ波電圧が上り勾配のときのマイナス端子
の電位を負極性のランプ波書込み電圧として出力するＮ
駆動用書込み電圧発生コンデンサとを備えたことを特徴
とする表示装置である。

作　　用 本発明に従えば、正ランプ波発生回路から出力されるラ
ンプ波電圧が上り勾配のとき、Ｐ駆動用書込み電圧発生
コンデンサのプラス端子に負極性つまりＰ駆動用ランプ
波書込み電圧が出力され、また正ランプ波発生回路から
出力されるランプ波電圧が下り勾配のとき、Ｎ駆動用書
込み電圧発生コンデンサのマイナス端子に負極性つまり
Ｎ駆動用ランプ波書込み電圧が出力される。したがって
、交流駆動による階調表示のためのＰ駆動用ランプ波書
込み電圧およびＮ駆動用ランプ波書込み電圧が簡単な回
路構成によって得られる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例である表示装置における書
込み電圧供給回路９０の概略的な構成を示す回路図であ
る。この実施例の表示装置は、交流駆動型の薄膜ＥＬ表
示装置であって、その概略的な構成は上述した従来の薄
膜ＥＬ表示装置（第５図）と同じである。したがって、
ここでは第５図をそのまま用いることとし、その概略的
な構成の説明は省略する。

第１図に示す書込み電圧供給回路９０において、Ｖ、発
生回路９１は外部がち供給される一定電圧１／２Ｖ、に
基づき、その２倍の電位の電圧Ｖ。を生成する回路であ
り、この回路の次段には正ランプ波発生回路９２が接続
されている。

正ランプ波発生回路９２は、ＶＭ発生回路９１から出力
される電圧Ｖ９を受けてＯｖがらＶ８へと上昇する上り
勾配とＶＭからＯＶへと下降する下り勾配とを交互に繰
り返すランプ波を生成する機能を持つ回路である。

上記正ランプ波発生回路９２の出力端子には、３ Ｐ駆動用書込み電圧発生コンデンサＣ１のマイナス端子
が接続され、このコンデンサＣ１のプラス端子は第５図
に示すスイッチング回２８６０のスイッチＳＷＩの入力
端子に接続されている。また、このプラス端子にはダイ
オード９３を介して定電圧Ｖ１１を供給する電源９４が
接続されている。

これとは別に、上記正ランプ波発生回路９２の出力端子
には、Ｎ駆動用書込み電圧発生コンデンサＣ２のプラス
端子が接続され、このコンデンサＣ２のマイナス端子は
第５図に示すスイッチング回ＦＩＦ１５０のスイッチＳ
Ｗ３の入力端子に接続されている。また、このマイナス
端子にはダイオード９５を介して定電圧−Ｖ、＋Ｖｓを
供給する電源９６が接続されている。

第２図は、上記書込み電圧供給回路９０の各部における
電圧の波形図を示す。そのうち、第２図（１）は正ラン
プ波発生回路９２で生成されるランプ波を、第２図（２
）はＰ駆動用のランプ波書込み電圧としてスイッチング
回路７０に与えられるＰ駆動用書込み電圧発生コンデン
サＣ１のプラ４ ス端子の電位の波形を、第２図〈３〉はＮ駆動用のラン
プ波書込み電圧としてスイッチング回路５０に与えられ
るＮ駆動用書込み電圧発生コンデンサＣ２のマイナス端
子の電位の波形をそれぞれ示している。

第３図は、第６図に示ず薄１１ｉＥＩ−表示装置のデー
タ側電極Ｘ２に印加される変調電圧（第３図（１））、
走査側電極Ｙ１に印加される書込み電圧（第３図（２）
）、これら電極Ｘ２．Ｙｌの交差部に位置する画素Ａに
印加される実効電圧（第３図（３））を示す波形図であ
る。

次に、第２図および第３図の波形図を参照して、上記３
膜ＥＴ−表示装置の階調表示動作を説明する。

まず、書込み電圧供給回路８０の動作は次のようにして
行われる。

第１図の書込み電圧供給回路９０において、Ｐ駆動用書
込み電圧発生コンデンサＣ１には、正ランプ波発生回路
９２の出力がＯＶ時に電源９４からダイオード９３を通
して充電電流が流され、電圧■。が充電される。このと
きコンデンサＣ１のプラス端子の電位はＶ。に保たれる
。正ランプ波発生回路９２の出力が第２図（１）のよう
にＯＶからｖＭに上昇すると、コンデンサＣ１のプラス
端子の電位はＶ８からＶ。十ＶＭに持ち上げられる。

このようにして、コンデンサＣ１のプラス端子で得られ
るＰ駆動用のランプ波書込み電圧は第２図（２）のよう
な波形となる。

一方、Ｎ駆動用書込み電圧発生コンデンサＣ２には、正
ランプ波発生回路９２の出力がＶＭ時にダイオード９５
を通して電源９６へと流れる充電電流が流れ込み、電圧
Ｖ。が充電される（Ｃ２のプラス端子はＶＭ、Ｃ２のマ
イナス端子は−Ｖｗ−１−ＶＭのためＣ２にはＶＭ−（
−ｖｗ＋ｖＭ）　−ＶｗとなりＶ。が充電される）。こ
のときコンデンサＣ２のマイナス端子の電位は−Ｖイ＋
ＶＭに保たれる。

正ランプ波発生回路９２の出力が第２図く１）のように
Ｖ８からＯＶに下降すると、コンデンサＣ２のマイナス
端子の電位は−Ｖお＋■９から−■１に引き下げられる
。このようにして、コンデンサＣ２のマイナス端子で得
られるＮ駆動用のランプ波書込み電圧は第２図（３）の
ような波形となる。

第３図の画素Ａの駆動において、画素Ａには走査側駆動
回路２０から走査側電極Ｙ１に与えられる書込み電圧Ｖ
７と、データ側駆動回路４０からデータ側電極Ｘ２に与
えられる変調電圧■つとの差分■アーＶＸ（走査側電極
を基準として）が実効電圧として印加される。

Ｐ駆動においては、上述した書込み電圧供給回路９０の
Ｐ駆動用書込み電圧発生コンデンサＣ１のプラス端子か
ら出力される正極性のランプ波書込み電圧が第３図（２
）に示す波形となって、スイッチング回路６０のスイッ
チＳＷ１および走査側駆動回路２０を通して走査側電極
Ｙ１に印加される。このときデータ側電極Ｘ２には、第
３図（１）に破線で示ずようにＯＶからＶＭへと立上が
るタイミングを階調表示データに応じて異ならせた変調
電圧（つまり階調表示データに応じてパルス幅を変化さ
せた変調電圧〉がデータ側駆動回路４０から印加される
。すなわち、たとえば一番輝度の低い階調ＢＯから一番
輝度の高い階調Ｂ’１５７ まで１６段階の階調を与える階調表示の場合（途中の階
調をＢ１−Ｂ１４とする〉、最高の階調Ｂ１５では変調
電圧はＯＶつよりパルス幅０と設定され、階調が低くな
るにつれて変調電圧のパルス幅は広くなり、最低の階調
ＢＯでは変調電圧のパルス幅は書込み電圧の全幅にまた
がるパルス幅となるように設定される。その結果、この
とき画素Ａに印加される実効電圧の面積（強度）は、第
３図〈３）の波形図に破線で示すように変調電圧のパル
ス幅が広くなるにつれて減少し、狭くなるにつれて増大
する。

これに対してＮ駆動においては、書込み電圧供給回路９
０のＮ駆動用書込み電圧発生コンデンサＣ２のマイナス
端子から出力される負極性のランプ波書込み電圧が第３
図（２）に示す波形となって走査側電極Ｙ１に印加され
る。このときデータ側電極Ｘ２には、第３図（１）に破
線で示ずようにＶ８からＯＶへと立下がるタイミングを
階調表示データに応じて異ならせた変調電圧がデータ側
駆動回路４０から印加される。すなわち、１６１１ｔ８ 調ｌ′３０〜Ｂ　１．５の階調表示において、最低の階
調ＢＯでは変調電圧はＯＶつよりパルス幅０と設定され
、階調が高くなるにつれて変調電圧のパルス幅は広くな
り、最高のｖ？Ｉ調Ｂ１５では変調電圧のパルス幅は書
込み電圧の全幅にまたがるパルス幅となるように設定さ
れる。その結果、このとき画素Ａに印加される実効電圧
の面積（強度）は、第３１２Ｉ（３）の波形図に破線で
示すように変調電圧のパルス幅が広くなるにつれて増大
し、狭くなるにつれて減少する。

このようにして、Ｐ駆動およびＮ駆動のいずれの場合に
も、表示ずへき階調に応じた面積（強度）の実効電圧が
画素Ａに印加され階調表示が行われる。

ここでは、ランプ波電圧が上り勾配のときのＰ駆動用書
込み電圧発生コンデンサプラス端子の電位を正極性のラ
ンプ波書込み電圧として出力し、ランプ波重圧か下り勾
配のときのＮｌ！動用書込み電圧発生コンデンサのマイ
ナス端子の電位を負極性のランプ波書込み電圧として出
力した場合て説明を行っているが、ランプ波電圧が下り
勾配のときを正極性のランプ波書込み電圧として取出し
、上り勾配のときを負極性のランプ波書込み電圧として
取出した場合においても、同様の動作で階調表示を行え
る。

上述したように、書込み電圧がランプ波形とされている
ことから、実効電圧の波高値も変調電圧のパルス幅に応
じて変化することになり、多段階に亘る階調表示が安定
化することになる。

発明の効果 以上のように本発明の表示装置によれば、一定の低レベ
ル電位から一定の高レベル電位に変化する上り勾配と、
前記高レベル電位から前記低レベル電位に変化する下り
勾配とを繰り返す正ランプ波発生回路からの出力である
ランプ波電圧が」二つ勾配（下り勾配）のとき、Ｐ駆動
用書込み電圧発生コンデンサのプラス端子に１臣性つま
りＰ駆動用ランプ波書込み電圧が出力さｈ、また正ラン
プ波発生回路から出力されるランプ波電圧が下り勾配（
上り勾配〉のとき、Ｎ駆動用書込み電圧発生コンデンサ
のマ・イナス端子に負極性つまりＮ駆動用ランプ波書込
み電圧が出力されるように構成しているので、交流駆動
による階調表示のためのＰ駆動用ランプ波書込み電圧お
よびＮ駆動用ランプ波書込み電圧を簡単な回路構成によ
って得ることができ、コストの低減および１言頼性の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である表示装置に用いられる
書込み電圧供給回路の概略的な構成を示す回路図、第２
図はその書込み電圧供給回路における各部の電圧を示す
波形図、第３図はその表示装置の一画素への印加電圧を
示す波形図、第４図は薄膜ＥＬ表示の一部切欠き斜視図
、第５図はその薄膜ＥＩ−素了素子加電圧−輝度特性を
示すグラフ、第６図は一般的な薄膜ＥＬ表示装置の概略
的な構成を示す回路図、第７図は従来の薄膜ＥＬ衷来示
装置お（〕る忠込み電圧供給回路の構成を示す回路図、
第８１’２１はその書込み電圧供給回路の各部における
電圧を示す波形図である。 １ １０、表示パネル、２０．３０　・定立側駆動回路、４
０　・データ側駆動回路、５０，６０．７０・・・スイ
ッチング回路、９０　書込み電圧供給回路、９■・・■
８発生回路、９２・・正ランプ波発生回路、Ｃ１・Ｐ駆
動用書込み電圧発生コンデンサ、Ｃ２Ｎ駆動用書込み電
圧発生コンデンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   圧を印加し、走査側電極には線順次でランプ波書込み電
   圧を印加して階調表示を行うようにした表示装置におい
   て、 一定の低レベル電位から一定の高レベル電位に変化する
   上り勾配と、前記高レベル電位から前記低レベル電位に
   変化する下り勾配とを繰り返すランプ波電圧を出力する
   ランプ波発生回路と、マイナス端子が前記ランプ波発生
   回路の出力端子に接続され、前記ランプ波電圧が上り勾
   配（下り勾配）のときのプラス端子の電位を正極性のラ
   ンプ波書込み電圧として出力するＰ駆動用書込み電圧発
   生コンデンサと、 プラス端子が前記ランプ波発生回路の出力端子に接続さ
   れ、前記ランプ波電圧が下り勾配（上り勾配）のときの
   マイナス端子の電位を負極性のランプ波書込み電圧とし
   て出力するＮ駆動用書込み電圧発生コンデンサとを備え
   たことを特徴とする表示装置。