JPS59111B2 - 二重絶縁薄膜ｅｌマトリツクスパネルの駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二重絶縁薄膜ＥＬパネルの駆動方法に関し、直
流（ＤＣ）および実効値（ＲＭＳ）オフセットのない完
全対称の駆動パルスを加える方法である。

まず、本発明の基礎となる、先願発明の技術を簡単に説
明しておく。

最初にＥＬ表示装置の構成を説明する。

第１図に示したようにガラス基板１の土にＩｎ２ｏ３の
透明電極２を縞状に配置する。この上に例えばＹ２０３
等の誘電物質３を、更にこの土に例えばＭｎをドープし
たＺｎＳ等のＥＬ層４を、更にその上に更にＹ２０３等
の誘電物質３’を各々の層を蒸着法、スパッタ法等によ
り被着して３層構造にし、その土に透明電極２と直交す
るようなＡｌ電極５を縞状に配置する。かかる構造にす
ると、第１の電極群２のうちの一つと、第２の電極群５
のうちの一つに適当な交流電圧が印加された場合、両電
極が交叉して挾まれた微小面積のみが発光することにな
り、これが画面の−絵素に相当する。ＥＬ発光するＥＬ
４を誘電体３、３’で挾んで、その土に更に電極２、５
を形成すればＥＬ表示装置は構成できるのであるが、上
記の如く、電極２、５の形成を格子状にしておくと、マ
トリックス表示パネルが形成できるのである。薄膜ＥＬ
素子の発光機構は螢光層４−絶縁膜３、３’の界面近く
のＥＬ層より出た一次電子が高電界のもとで電子雪崩を
起しつつ加速され、Ｍｎ等の孤立センターを衝突励起し
、励起状態より基底状態におちるとき、孤立センターの
発光スペクトルで発光すると理解されている。

さらに上記二重絶縁構造の薄膜ＥＬ素子においては電子
雪崩を起して発光センターを衝突励起した電子は絶縁膜
との界面に達して分極を形成する。この形成された分極
はＥＬ層４に実際加わる実効電圧を変化させる。即ち、
発光スレッショルド以上の振幅による駆動の際に発光に
伴つてＺｎＳＥＬ層内部に駆動電場を相殺する方向に分
極電場が形成される。この分極電場が次の反転外部駆動
電場との重畳効果によつて強い発光を得ることが出来る
ため、正、負極性対称の交流駆動を行うのが最も効率の
良い駆動方法と云える。この様子をより明確にするため
に第２図ａの同極性パルス印加の場合と、第２図ｂの対
称パルス印加の場合とを説明する。第２図ａに示すよう
に、ＺｎＳＥＬ層内部に分極電場の形成されていない薄
膜ＥＬ素子に発光スレツシヨルド以上のパルスＰ１印加
を行うと、発光に伴つて分極が形成され、パルスＰ１に
よる印加電場を相殺する方向にＺｎＳＥＬ層内に内部電
場が形成される。

発光状態を第２図ａの口に、分極電場の大きさを第２図
ａに点線で示す。この内部分極電場は休止期間Ｔ（電極
間短絡）中において保持されるが、外部光照射或は熱に
より緩和され分極を消滅することが出来る。しかし、分
極は通常の室内光、室温の下で数分以上の保持効果があ
る。次にパルスＰ，と同極性、同振幅のパルスＰ２を分
極が消滅する以前に印加したとき、パルスＰ１によつて
形成されたＺｎＳ内部分極電場の相殺により実効ＥＬ層
内部電場は充分でなく弱い発光しか認めることが出来な
い。さらにＰ１と同極性、同振幅のパルスＰ３，Ｐ４・
・・・・・と印加してゆくと、内部分極電場は漸次大き
くなり、次第に弱い発光となり、遂には相殺効果により
実効ＥＬ層内部電場はスレツシヨルド電圧近くになり、
発光を認めることが出来なくなる程弱くなる。一方、パ
ルスＰ１に対してＰ２なる反転同振幅パルスを印加する
と、（第２図ｂの場合）、パルスＰ１によるＥＬ層内部
分極電場と外部パルスＰ２による電場の重畳効果により
第２図ｂのイに示すように実効ＥＬ層内部電場は強調さ
れ。

第２図ｂの口に示すようにパルスＰ１による発光よりさ
らに強い発光を得る。次々に反転同振幅パルスＰ３，Ｐ
４・・・・・・を印加すると、発光は次々と強くなり遂
には定常状態になる。それ故、第２図ａのように同極性
パルスを印加する場合には、対称パルスと同等の発光を
得るために、パルスＰ２，Ｐ３，Ｐ４は相殺されたＥＬ
層内部電場に打ち勝つに充分な高電圧パルスを印加しな
ければならない。

これに応じてＺｎＳＥＬ層を挟む絶縁膜（図１，３，５
）の耐圧要求がどんどん厳しくなり遂には絶縁破カイを
生じる。以上の例は薄膜ＥＬ素子を単極性パルス駆動す
る場合であるが、ＤＣオフセツトをもつ交流駆動および
ＲＭＳオフセツトをもつ非対称交流駆動の場合もＥＬ層
内部分極電場の極性の片寄りによつて同じ振幅、周波数
の対称波形による駆動に比べて発光輝度は低い。

同じ輝度を得ようとして振幅を土昇するとＺｎＳＥＬ層
を挟む絶縁膜の耐圧要求が厳しくなり、ウイークポイン
トから絶縁破壊を生じる可能性が対称波形の駆動に比べ
て大きい。本発明は以上のような考察に基ずき、対称波
形によつて二重絶縁薄膜ＥＬ素子をマトリツクス駆動す
る方法である。即ち本発明の駆動方法は１フレーム２フ
イールドより構成され、各フイールド毎に極性が交番す
るパルスを印加する方法である。次に本発明のマトリツ
クス，駆動方法を第３図乃至第５図で示す。第３図は前
述の二重絶縁薄膜ＥＬマトリツクス表示パネルの平面図
を示し、マトリツクス形電極のみを強調して示す。

即ち表示部は走査側閃電極を５ライン、デーノ側（７）
電極を７ラインとする５×７ドツトマトリツクスで構成
されている。この表示部において文字「Ａ」を表示する
場合のＸおよびＹ側の駆動パルスを第４図Ｘ，Ｙに示し
各絵素に印加される波形を第５図に示す。走査側閃電極
１〜５に順次位相の異なるパルスを加え、第１フイール
ドが正の極性である場合、第２フイールドは負極性パル
スが加えられる。

データ側（１）電極１〜７では走査側電極にパルスが印
加されるとき、表示文字に応じてパルスが印加される。
即ち、Ｙ電極１ではＸ電極にパルスＰ２，ｖＰ３，Ｐ４
が印加されるとき、＋ｎのパルスが加えられる。

Ｙ電極２，３，５，６，７ではＸ電極にパルスＰｌ，Ｐ
５が印加されるときパルスが加えられる。Ｙ電極４では
Ｘ電極にパルスＰ１〜Ｐ５が印加されるときパルスが加
えられる。そして第２フイールドでは第１フイールドと
逆極性の対称なパルスが加えられる。従つて、各絵素に
は、例えば第５図に絵素１，１、１，２・・・・・・２
，１、２，２・・・・・・のパルス波形を示すように、
選択発光点には振幅１ｖ１のパルスが、半選択点には振
幅１釜１のパルスが、非選択点にはＯのパルスが第１フ
イールドと第２フイールドとで極性を逆にしてそれぞれ
加わる。

勿論振幅１ｖ１は発光スレツシヨルド以上の電圧であり
、ｌ釜１は発光スレツシヨルド以下の電圧である。絵素
１，１その他の点において、１フイールド内に半選択電
圧ｙが同極性方向に数回印加されることがあるが、半選
択点は発光せず、従つて分極が形成されないので、ＥＬ
層内部分極電場が漸次大きくなることはない。このよう
にして１フレーム内では極性が互いに交番する対称なパ
ルス波形が加えられ、ＤＣオフセツト、ＲＭＳオフセツ
トのないパルスで１駆動される。上記実施例は５×７ド
ツトマトリツクスの駆動方法について述べたが、表示点
がそれ以上多数ある場合は、走査側閃電極にはＸ方向へ
順次直列に走査するパルスを加え、データ側（７）電極
にはその走査タイミングに合せてデータ信号を並列に供
給し、Ｘ方向への走査を１回全部終了したときを第１フ
イールドとし、２回目の走査を第２フイールドとする。

この第１フイールドと第２フイールドの逆極が交番させ
られ、１フレーム内ではオフセツトのないパルスが印加
されることになる。以上のように、本発明では二重絶縁
薄膜ＥＬマトリツクスパネルを１駆動する際、１フレー
ムを２つのフイールドで構成し、各フイールド毎に極性
が交番するパルスを印加して駆動するので、ＤＣ成分、
ＲＭＳオフセツトのない駆動が行われ、最も効率よく発
光し、また絶縁膜の耐圧要求も大きくならずに済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は二重絶縁薄膜ＥＬマトリツクスパネルの一部切
裁断面斜視図、第２図Ａ，ｂは二重絶縁薄膜ＥＬ素子の
２種類の駆動方法を説明するためのパルス波形で、第２
図ａは同極性パルス印加方法第２図ｂは交流パルス印加
方法、第３図は二重絶縁薄膜ＥＬマトリツクスパネルの
電極を強調して示す平面図、第４図は本発明の１駆動法
による一実施例のパルス波形を示し、Ｘ電極、Ｙ電極に
加えられるパルス波形を示し、第５図は第４図に示すパ
ルスが印加されたときの各絵素点の印加電圧波形を示す
ノイムチヤートである。 ２は透明電極、３，３′は絶縁層、４はＥＬ層、５は電
極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ＥＬ層の両面を絶縁層で挟み、更にその両側の面に
   それぞれ直行する方向に縞状の電極を設けてなる二重絶
   縁薄膜ＥＬマトリックスパネルにおいて、走査側（Ｘ）
   電極にはＸ方向へ順次直列に走査するパルスを加え、デ
   ータ側（Ｙ）電極には上記走査側電極の走査タイミング
   に合せて表示データ信号を並列に供給し、Ｘ方向への走
   査を１回全部終了したときを第１フィールドとし、２回
   目の走査を第２フィールドとして、１フレームを上記第
   １フィールド及び第２フィールドで構成し、上記第２フ
   ィールドでは第１フィールドと極性が逆でかつ波形が対
   称である電圧を印加することを特徴とする二重絶縁薄膜
   ＥＬマトリックスパネルの駆動方法。