JPS59214897A - エレクトロルミネツセンス表示器駆動装置 - 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】 本発明は、エレクトロルミネッセンス表示器の素子の温
度を検出し、その温度に応して素子に印加する電圧の大
きさを変化さけたエレクトロルミネッセンス表示器駆動
装置、及び温度の検出と発光輝度の検出により、それら
に応じて駆動電圧を調整し、温度変化によらず一定の発
光輝度を得るようにしたエレクト［］ルミネツレンス表
示器駆動装置に関する。

エレクトロルミネッセンス（以下ｒ　Ｅ　Ｌ　Ｊと略す
）素子の印加電圧の大きさ又は電圧周波数に対する輝度
特性は、第５図に示Ｊ様に［Ｌ素子の置かれる環境の温
度によって異なる。従って、Ｅｌ素子の使用温度範囲が
広い場合には、素子に印加する電圧を一定にすると、温
度変動に伴い、発光輝度が変化するという欠点が存在す
る。又、発光のしきい値を与えるしきい値電圧は、温度
によって大きく変動し、温度が低い程高くなる。このた
め、印加電圧を低い値に設定すると、使用温度が低くな
った場合には、発光輝度が低下し著しい場合には、発光
しないという欠点が一生じる。これを防止するために、
使用温度範囲の最低温度にＪ３ける発光しきい値電圧よ
りも、大きくｊ電圧を設定して、これを印加して素子を
発光させるとすると、使用温度範囲の上限の温度条件下
にＪ３いては、その時の温度にＪ５けるしきい値電圧よ
りもかなり大きな電圧が、素子に常時印加される。この
ため、素子の絶縁劣化が進行し、素子の寿命を短くする
こと、及び素子への注入電流が大きくなり、発熱が増大
し、発熱による素子の劣化をもたらせるという欠点があ
る。

そこで本第１発明は、これらの欠点を改良プるために成
されたものであり、使用温度に応じて素子に印加する電
圧を変化させ、最適電圧に設定することににす、広範囲
の温度下にＪ３ける使用に際し、発光輝度の安定性及び
素子の長寿命化を図ることを目的とする。

又本第２発明は、その温度変化に追随した電圧制御と同
時に、実際の発光輝度を検出し、一定の発光輝度が得ら
れるように印加電圧の大きさをフィードバック制御する
ことにより、より高精度の発光輝度の安定性を得ること
を目的とづ″る。

第１図は本第１発明の発明概念をブＤツクダイヤグラム
で表わしたちのぐある。

即ら、本第１発明は、Ｊ−レクトロルミネッレンス素子
の発光層の温度を検出づ゛る温度センサを有し該温度セ
ン→）−の感温物性量に応じて電圧信号を出力づる電圧
発生部（４）と、 前記エレクトロルミネッセンス素子の右づる一対の電極
に印加される駆動電圧に比例した電圧を検出する電圧検
出部（８）と、 該電圧検出部（８）“の出力する検出電圧と、前記電圧
発生部（４）の出力する電圧信号とを比較する比較部（
６）と、 該比較部（６）の出力する信号に応じて、前記駆動電圧
の大きさを制御する電圧制御部（１ｏ）と、 から成るエレクトロルミネッセンス表示器駆動装ｕ０ ＩＥＬ表示器２は、例えば、ＺＩＩＳに１ｙｌｎの活性
剤を混入して成る発光層をチタン酸バリウム等の絶縁居
を介し、一対の電極により挾み、その両端から電界を印
加づることににつて発光させる素子である。従って、電
界印加によって光光りる素子であれば、ツを光層の母体
の祠わ１、ｈ！Ｉ性剤のＪｔＡ判には限定されない。Ｅ
Ｌ表示器には−、発光層の近くに、温度を測定する温度
センサ３が設Ｇ′ｊられている。この温度レン→ノ３は
、電圧発生部４の一部を構成し、電圧発生部４は、温度
センサが感する感温物性量に応じて電圧信号を出力りる
。この出力電圧は比較部６へ入力覆る。電圧検出部８は
、［Ｌ表示器に印加される電圧の大きさを検出する機能
を有する。この検出された電圧は、比較部６へへカタる
。比較部６は、前記三者の電圧を比較し、その偏差に応
じた信号を電圧制御部１０へ出力する。電圧制御部１０
は、電源１６から電力を受【ブて比較部６から出力され
る比較信号に応じて振幅変調した電圧を駆動電圧調整部
１２へ送出する。

この電圧制御部１０の出力電圧が電圧検出部８によって
検出され、比較部６ヘフイードバツクされる。駆動電圧
調整部１２及び変調信号発生部１４は、公知の各種のＥ
Ｌ表示器を駆動するだめの各種の駆動電圧波形を発生す
るための機能を右している。即ち、直流駆動、交流駆動
及びパルス駆動方式がとられる。そこで、電圧制御部１
ｏがら供給された電圧は、変調信号発生部１４の信号に
応じて、所望の電圧波形に変調された後、ＥＬ表示器２
に変調電圧が印加される。例えば、電圧制御部１０から
出力される電圧は、所定値の直流電圧であり、これを、
パルス幅、パルス周期を設定して、パルス状の電圧波形
に変調する。尚直流駆動の場合には、駆動電圧変調部は
特に必要ではない。

したがって、本発明は、ＥＬの駆動方式には限定されな
い。

ＥＬ表示器の温度が高い場合には電圧発生部４からの電
圧信号は小さくなる。電圧制御部１ｏは、電圧検出部８
の出力する検出電圧と電圧発生部４の出力する電圧信号
との差がある一定の値、通常は０の値になる様にフィー
ドバック制御］′ＩＪ−る。従って、Ｅ１表示器の温度
が変化づ゛れば、電圧発生部４の出力する電圧信号に応
じて、電圧制御部１０の出力電圧の大きさが変化するこ
とになる。このため、温度に応じた最適な駆動電圧を印
加することが可能である。電圧発生部４の出力する電圧
信号の温度特性をＥＬ表示器の発光しきい値の温度特性
と一致ざ冒るために、電圧発生部４には、最適な温度セ
ンサを選定づると供に、所望温度特性のＴ　Ａ　Ｇ　Ｃ
回路を構成するのが良い。

又、第２発明は、第１発明の構成に加えて、温度に依存
した電圧を設定した後、ざらにＥＬ表示器から発光され
る光の輝度を測定し、これを基準となる輝度と比較した
上で、ＥＬ表示器の輝度をその基準の発光輝度と等しく
Ｊるｌこめに、駆動電圧をさらに微調整する様にフィー
ドバック制御をする構成を付加した点に特徴がある。

即ち、第２発明の構成は第２図に示される。第１発明に
示したものと同じ機能を有する部分については同一の番
号を付した。第１発明においては、温度センサの温度特
性とＥＬ素子のしきい値の温度特性が完全に一致しない
こと、Ｅｌ素子の特性のばらつき等のため、ＥＬ素子の
しきい値の温度特性に完全に追随した駆動電圧の印加が
できない場合が存在づる。そこで第２発明では、第１発
明の構成によって温度に応じて、大略電圧調整をした上
で、発光さＵ実際に発光した光の発光輝度を測定して目
的の発光輝度が得られるように第２電圧制御部によって
印加電圧を微調整づ゛るようにしたものである。従って
、第２発明では第１発明の場合と比べて第１電圧制御部
１０の出力電圧ｖ１は、やや大きめに設定してあり、そ
の■１電几でＥＬ表示器を発光させた場合には目的どす
る目標の輝度よりも高い発光輝度が得られるように設定
されている。

第２発明の付加構成を加えることによっＵ　［＋的の発
光輝度が得られるまで、第１電圧制御部１０から出力さ
れた電圧■１を電圧制御して、第２電圧制御部２４から
基準輝度を得る出力電圧Ｖ２を駆動電圧調整部１２へ出
力する。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。

第３図は本第１発明の一具体的な実施例に係るＥ１表示
器駆動装置の構成を示した電気回路図である。温度レン
ザ３は負渇麿特性の１ナーミスタ３ａから成る。このサ
ーミスタ３ａはＥし表示器２の枠体に取付Ｃ）られてい
る。リーーミスタ３ａを含む電圧発生部４は、ツェナー
ダイオード４１と１氏抗４２とにより基準電圧を１７て
、抵抗４３と、ナーミスタ３ａとの分割により温度に応
じ！、：電圧イ言号Ｖ３を出力する。比較部６は、コン
パレータ６ａで構成されている。電圧制御部１０は、］
レクタ１０失による電圧降下によつＵ　Ｆａ　Ｊｉ　ｆ
ｌ＋ｌｌ　ｉｌｌをＪ−る１〜ランジスタ１０２及びこ
れのベース端子バイアス電圧を与えるトランジスタ１０
１とから成る。コンパレータ６ａからの出力は、トラン
ジスタ１０１のベース端に入力する。トランジスタ１０
１のコレクタには、抵抗１０３及び１０４が直列に接続
され、その連節点はトランジスタ１０２のへ一ユＪ接続
され工い。。又、ト５アジュタ１０２（７）コレクタは
直流電源１６ａの正極に接続され、その］ニミッタ端子
は駆動電圧変調部１２に接続される。電圧検出部８は電
圧制御部１０の出ツノとアース端子との間に接続された
分７，１ｊ抵抗８１．８２どにＪζって電圧を検出して
いる。この検出された電圧はコンパレータ６ａの非反転
入力端子に入力している。

一方、駆動電圧変調部１２は、本実施例ではスイッチン
グトランジスタ１２１と１２２ど’Ｃ’　４ｍ成した。

又、変調信号発生部１４は矩形波発生器１４ａで構成し
た。即ち、矩形波発生器１４ａの出力信号が高レベルの
時に、１ヘランジスタ１２１は導通状態になり、ぞのコ
レクタに接続されたＥ１表示器の電極２０２が接地され
る。又、その時１−ランジスタ１２２はオフ状態となり
、電圧制御部１０からの出力電圧Ｖ１がＥＬ表示器２の
電極２０１に印加され、ＥＬ表示器は電極２０１がＶｌ
、電極２０２がアースと成るように電界が印加される。

又、矩形発生器１４ａの出力信号が低レベルにあるとき
はそれと逆の状態となり、電極２０１がアース、電ｆｆ
１２０２がＶ１電圧となる。この様に変調信号発生部１
４の信号に応じて、駆動電圧制御部１０からの出力の電
圧Ｖ１が変調されてＥＬ表示器に印加されることになる
。

次に、本実施例の作用を説明する。湿度が低い場合には
り゛−ミスタ３ａの抵抗値は大きく、従ってコンパレー
タ６ａの反転入力端子の電圧Ｖ３は高い値となる。とこ
ろで、］ンパレータ６ａ及びトランジスタ１０１．１０
２、分割抵抗ε３１．８２はそれぞれ負帰還回路を構成
しているの（・、コンパレータ６ａの非反転入力端子ど
反転入力端子との電圧差が常に小さくなる方向に電圧■
１が制御される。即ら、ｄ１０宴が低下した場合には、
非反転入）〕端子の電圧ｖ３が上がるためにコンパレー
タ６ａの出力電圧は低下する。従って、トランジスタ１
０１のコレクタ電流は小さくなり、トランジスタ１０２
のベース電圧は上昇する。このためにトランジスタ１０
２のバイアスが深くなり、エミッターコレクタ間の電圧
降下が小さくなる。従ってトランジスタ１０２のエミッ
タ端子の出力電圧ｖ１は上昇することになる。その電圧
Ｖ１は電圧検出部８によって電圧ｖ４として検出され、
コンパレータ６ａの非反転入力端子に入ノＪされる。

電圧ｖ４の上昇が電圧ｖ１の上昇を押える方向に作用し
、結局、電圧Ｖ３と電圧■４とがほぼ等しくなる安定点
まで電圧Ｖ１が上ＲＪる。

この様にして温度が下がると電圧Ｖ１を上昇させること
ができる。又、逆にＥＬ表示器の温度が高くなるとサー
ミスタ３ａの抵抗が小さくなるために先はどと逆の作用
ににす、電圧Ｖ１を安定に低下させることができる。こ
れらの作用によって、抵抗値を適当に選択りることによ
り、ＥＬ素子の動作温度に応じて、発光しきい値に近い
印加電圧Ｖ１を設定することができる。

次に、第２発明に係る実施例について説明する。

第４図はこの実施例の構成を説明する構成図である。第
４図では二次駆動電圧Ｖ２の発生部まで記載しである。

上記第１実施例の１〜ランジスタ１０２の出力を第２電
圧制御部２４を構成するトランジスタ２４２のコレクタ
に接続している。光センリ゛１７は、ホトダイオード１
７ａで構成した。

ホトダイオード１７ａはＥＬ表示器２の発光前面に外部
光を遮断して付番プられている。九しンリを含む光電圧
発生部１８はツェナーダイオード１８１、分割抵抗１８
２とによって得られる安定化電圧を抵抗１８３とホトダ
イオード１７ａとによる電圧分割によって輝度に応じた
電圧を出力づる。

この光電圧ｖ５は、第２比較部２２を構成するコンパレ
ータ２２ａの反転入力端子に入力している。

一方、基準輝度電圧発生部２０は、抵抗分割２０１．２
０２とにより基準輝度に対応した基準電圧■６を出力す
る。コンパレータ２２ａの出力は第１実施例と同様に第
２電圧制御部２４を構成する１ヘランジスタ２４１のベ
ース端に人力し、そのコレクタは分割抵抗２／Ｉ３．２
４４の連節点を介してトランジスタ２４２のベースに接
続されている。

ここで、第１電圧制御部１０の出力電圧１は各温度にお
【ノるＥＬ素子のしきい値電圧よりｂ＋数ボルト高い電
圧に設定しである。Ｊると、先ず発光初期のＥＬの発光
が立上がる過程においては、ホトダイオード１７ａは、
光を検知しないために、電圧ｖ５は、電゛圧Ｖ６よりも
高い値となっている。

このため、トランジスタ２４１はオフ状態となり、１〜
ランジスタ２／Ｉ２のコレクタ、土ミッタ間の電圧降下
は小さな値どなっている。従−）（、電圧Ｖ２は電圧印
加の初期にａ３いて、はぼ電圧Ｖ１と等しい値となる。

そして、電圧■１に近い値の電圧が印加された後、「Ｌ
索子は発光し、ぞの光をホトダイオード１７ａは検出し
、ぞのため、電圧Ｖ５は小さくなる。この電圧ｖ５が基
準電圧Ｖ６よりもやや小さくなるとトランジスタ２４１
は作動状態となり、コレクタ電流が抵抗２４３を流れる
ためにトランジスタ２４２のベースバイアスが浅くなり
コレクターエミッタ間の電圧降下が大きくなる。従って
ＥＬ素子に印加づる電圧■２の大きさは小さくなる方向
に作用覆る。従って、ホトダイオード１７ａに検出され
る光の量は小さくなり、電圧■５は上昇しようとする。

この様なフィードバック制御により、電圧ｖ５が基準電
圧■６に等しくなるように第２電圧制御部２４の出力電
圧Ｖ２が設定制御される。従って、温度変動、Ｅ　Ｌ素
子の特性のばらつきにかかわらずＥＬ表示器の発光輝度
を一定の値とすることが可能である。

又」７．　ｉｉＬ！光セン１）１７には、ＣｄＳ等の光
電素子、ホト［−ランジスタ等を使用しても良い。

この様に本第２発明は、第１発明の温石ににって電圧の
大きさを調整づるのに加えて、さらに発光輝度が精度良
く一定となるように印加電圧の大きさを微調整する様に
しＩこものＣ゛ある。

又、第１発明において温度特性に応じて印加電圧の大き
さを制御した後にａ３いて、駆動型Ｉ■変調部及び変調
信号発生部１４を公知の技術によりパルス幅変調、パル
ス周期変調等任意の方法ぐＥ１発光素子の輝度変調を行
なっても良い。従って、［Ｌ表示素子の発光輝度を測定
し、その輝度が一定となるようにパルス幅を調整したり
、周波数を調整したつづることも可能である。

以上、要するに本発明はＥＬ素子の発光しきい値電圧及
びＹ９度特性が湿度によって変化りることによって起る
発光輝度の温度変動、並びにＥＬ表示器の寿命の低下を
克服するために、温度に依存して駆動電圧の大きさを変
調するにうにしたものである。又、第２発明は、その温
度にＪ、って印加ブる電圧の人ぎざの変調に加えて、現
実に発光輝度を測定し、その輝度力曹席度によらず一定
となるように更に印加Ｊ−る電圧の人ささを微：１．′
Ｊ整ＪるＪ、うにしている。

従って、本発明装置によれば、温度に応じて、しきい値
電圧に近い値を印加づることができるのできわめて効率
的である。又、広範な温度範囲での使用が可能となる。

さらに、駆動電圧をしきい値電圧付近の可能な低い電圧
にしているために電力損失をきわめで小さく押えること
ができる。又過剰な電圧を印加しないため、素子の寿命
を長くすることができるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本第１発明の発明概念を示したブロックダイア
グラムである。第２図は本第２発明の発明概念を示した
ブ［］ツタダイアグラムである。第３図は本第１発明の
一具体的な実施例に係る構成を示しに電気回路図である
。第４図は第２発明の具体的な実施例に係る構成を示し
た電気回路図である。第５図はパルス駆動にＪ、る印加
電圧の大きさに対する発光輝度の特性を環境の温度をパ
ラメータとして測定したものである。 ２・・・［ｌ−表示器　　　　４・・・電圧発生部６・
・・比較部　　　　　　８・・・電圧検出部１０・・・
電圧制御部 １２・・・駆動電圧変調部 １４・・・変調信号発生部 １８・・・光電圧発生部 ２０・・・基準輝度電圧発生部 ２２・・・第２比較部 ２４・・・第２電圧制御部 特許出願人　　［１本電装株式会社 代理人　　弁理士　　大川　宏 同　　　弁理士　　藤谷　修 同　　　弁理士　　丸山明大

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エレクトロルミネッセンス素子の発光層の温度を
   検出する温度センサを有し該温度センサの感温物性量に
   応じて電圧信号を出力する電圧発生部と、 前記エレクトロルミネッセンス素子の右する一対の電極
   に印加される駆動電圧に比例（）た電圧を検出する電圧
   検出部と、 該電圧検出部の出力する検出電圧と、前記電圧発生部の
   出力する電圧信号とを比較する比較部と、該比較部の出
   力する信号に応じて、前記駆動電圧の大きさを制御Ｊ゛
   る電圧制御部と、から成るエレクトロルミネッセンス表
   示器駆動装置。
2. （２）エレクトロルミネッセンス素子の発光層の温度を
   検出づる温度センサを有し該温度センサの感温物性（５
   ）に応じて電圧信号を出力する電圧発生部と、 第２電圧制御部に印加される一次駆動電圧に比例した電
   圧を検出する電圧検出部と、 該電圧検出部の出力する検出電圧と、前記電圧発生部の
   出力づる電圧信号とを比較する第１比較部と、 該第１比較部の出力する信号に応じ゛Ｃ１前記−次駆動
   電圧の大きさを制御する第１電圧制御部と、前記エレク
   トロルミネッセンス素子の発光輝度を測定する光センサ
   を有し該光センサの感光物性量に応じて電圧信号を出力
   する光電圧発生部と、基準輝度に対応する基準電圧を発
   生する基準輝度電圧発生部と、 前記光電圧発生部と前記基準ｍ度電圧発生部からの出力
   信号を比較する第２比較部と、該第２比較部の出力に応
   じて前記第１電圧制御部から出力された一次駆動電圧を
   入力して、前記エレクトロルミネッセンス素子の有する
   一対の電極に印加される二次駆動電圧の大きさを制御す
   る第２電圧制御部と、 から成るエレク１へロルミネツセンス表示器駆動装費。