JPS62508B2 - - Google Patents

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JPS62508B2
JPS62508B2 JP52160867A JP16086777A JPS62508B2 JP S62508 B2 JPS62508 B2 JP S62508B2 JP 52160867 A JP52160867 A JP 52160867A JP 16086777 A JP16086777 A JP 16086777A JP S62508 B2 JPS62508 B2 JP S62508B2
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
electrode
data
circuit
switch
Prior art date
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Expired
Application number
JP52160867A
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English (en)
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JPS5492080A (en
Inventor
Sumio Kita
Matsuhiko Hirano
Shinobu Shiotani
Kichi Hatsuta
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP16086777A priority Critical patent/JPS5492080A/ja
Publication of JPS5492080A publication Critical patent/JPS5492080A/ja
Publication of JPS62508B2 publication Critical patent/JPS62508B2/ja
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  • Control Of El Displays (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜EL素子の駆動方法に関し、特に
輝度変調する駆動方法に係る。また本発明は回路
素子を少くして構成できる回路を提供するもので
ある。
薄膜ELマトリツクス素子の構成及び特性は本
件出願人が出願した多くの特許願に説明したが、
もう一度簡単に説明する。
薄膜EL表示装置はガラス基板の上にIn2O3又は
SnO2の透明電極を縞状に配置し、この上に例え
ばY2O3、Si3N4、TiO2、Al2O3等の誘電物質を、
更にこの上に例えばMnをドープしたZnS(黄橙
発光)等の螢光層を、その上に更にY2O3
Si3N4、TiO2、Al2O3等の誘電物質を蒸着法、ス
パツタ法等の薄膜技術により500〜10000Åの厚さ
に被着して2重絶縁型3層構造にして、その上に
上記透明電極と直交する方向にAlよりなる縞状
電極を配置しマトリツクス形電極を構成する。か
かる構造の3層構造薄膜EL表示装置において、
第1の電極群2のうちの一つと第2の電極群のう
ちの一つを選び適当な交流電圧を印加すると、こ
の両電極が交差して挾まれた微少面積部分が発光
する。これが画面の一絵素に相当する。こらの組
合せによつて、文字、記号模様等を表示する。
このような構造のELは輝度や寿命、安定性の
点で従来の分散型EL素子に比して優れた特性を
有している。
本発明は上記した3層構造薄膜ELマトリツク
ス素子の駆動方法に関し、本発明はパルス幅変調
により輝度変調する駆動方法である。本発明の一
実施例の回路を第1図に示して、以下これを説明
する。
10は前記薄膜EL素子であり、ここでは透明
電極11よりなるデータ側(X)電極X1〜Xm
と、アルミニウム電極12よりなる順次走査
(Y)電極Y1〜Ynのみを示す。
20は薄膜EL素子10に走査電極側より書込
み電圧Vs及び誤動作防止のための予備充電電圧
Vs−Vpを供給する電源回路である。上記書込み
電圧とラインA間には書込み動作時にオンするス
イツチS1が挿入される。また誤動作防止電圧とラ
インAはダイオードを介して接続される。
30は走査側選択スイツチ回路で、各走査電極
Y1〜YnとラインA間にスイツチSy1〜Synが接続
され、走査電極を順次選択する。
40は全走査電極とアース間にそれぞれ接続さ
れたダイオード回路を示す。一方のダイオードの
共通ラインBとアース間にスイツチS2が挿入さ
れ、書込み電圧の放電回路及びリフレツシユ回路
を構成する。また他方のダイオードの共通ライン
CはダイオードD1を介してアースされ、リフレ
ツシユ電圧の放電回路を構成するとともにスイツ
チS3を介してクランプ電圧Vpに接続され、半選
択絵素の誤動作を防止する電圧を印加する。
50はデータ側選択スイツチ回路で、各データ
電極X1〜Xmとアース間にスイツチSx1〜Sxmが
接続され、表示情報に従い適宜選択的にオンされ
る。
60は全データ電極と維持電圧Vsの間にそれ
ぞれ接続されたダイオード回路を示す。ダイオー
ドの共通ラインDとアース間にダイオードD2
挿入され書込み電圧の放電回路を構成するととも
に、スイツチS4を介してリフレツシユ電圧Vrに
接続され、リフレツシユ駆動する。
次に本発明の上記実施例回路の動作を説明す
る。
第2図はタイムチヤートを示し、先ず第1のタ
イミングt1で全データスイツチSx1〜Sxm及び書
込みを行う選択された走査電極YjのスイツチSyj
をオンにする。即ち、このタイミング期間で選択
された走査電極上の全絵素に誤動作防止のための
予備充電電圧Vs−Vpを充電する。この電圧は薄
膜EL素子が容量性であるため、保持される。
次のタイミングt2では、書込み絵素M(i、
j)を含むデータ電極Xiに接続されたデータス
イツチSxi及び走査電極Yjに接続された走査スイ
ツチSyjのみをオンにして、他のデータスイツチ
Sxq、走査スイツチSypをオフにする。そしてス
イツチS1及びS3をオンにする。但し、上記データ
スイツチSxiは輝度変調度に応じてそのオン時間
の開始時が適宜調整され、その終了時が第2タイ
ミングの終了時に一致するようにしてオン時間が
制御される。従つて第2図では1つのデータスイ
ツチSxiが選択された場合を示したが、選択され
るデータスイツチが多数あり、しかも発光輝度が
各絵素で異なる場合は、データスイツチのオンす
る時刻が異なり、オンからオフに変化する時刻は
全て同時に行われる訳である。
このようにして変調輝度に応じた時間だけ書込
み絵素に書込み電圧が印加され、従つて書込み絵
素M(i、j)はパルス幅制御されて発光する。
スイツチS3は選択されたデータ電極上の半選択
絵素にクランプ電圧Vpを加え誤動作を防止する
ものである。
第3タイミングt3は上記各スイツチS1,S3
Syj,Sxiはオフされ、スイツチS2がオンされる。
すると、ダイオードD2→全データ電極X1〜Xm→
全走査電極Y1〜Yn→ダイオード回路40→スイ
ツチS2の回路により第2のタイミングで電極EL
素子の書込み絵素に充電された電荷を放電させ
る。
上記の動作が第1番目の走査電極Y1から第n
番目の走査電極Ynに対して行われ、1フイール
ドの走査が終了した後、リフレツシユ駆動が行わ
れる。
リフレツシユ駆動はスイツチS2,S4をオンにし
てリフレツシユ電圧Vrを全絵素に加える。リフ
レツシユ電圧は書込み電圧であり、データ電極よ
り加えるので絵素に対しては逆極性に加えられる
こととなり、書込みが行われた絵素に於いては、
書込みの際の輝度と同じ輝度で発光する。
その後、全データスイツチSx1〜Sxmがオンし
て、ダイオードD1→ダイオード回路40−全走
査電極→全データ電極→全データスイツチ→アー
スの回路で放電が行われる。
上述した書込み駆動及びリフレツシユ駆動が毎
秒フレーム数だけ行われる。
なお、第2図中、Yjは電極Yjに印加される電
圧、Ypは電極Yp(pキj)に印加される電圧、
Xiは電極Xiに加わる電圧、Xqは電極Xqに加わる
電圧、M(i、j)は絵素M(i、j)に加わる
電圧M(q、j)は絵素M(q、j)に加わる電
圧、M(i、p)は絵素M(i、p)に加わる電
圧、M(q、p)は絵素M(q、p)に加わる電
圧をそれぞれ示す。
以上のように本発明は輝度変調度に応じて選択
されたデータスイツチのオン時間の終了時(即ち
オンからオフの変化時)を第2タイミングの終了
時に一致するようにオン時間を制御するものであ
るから輝度変調のコントロールを完全に行うこと
ができ階調を大きく取れる。即ち、データスイツ
チオン時刻を第2タイミングの開始時に行い、デ
ータスイツチのオフ時刻輝度調度に応じて行う場
合には、電極EL素子が容量性であるためデータ
スイツチのオフ後も書込み電圧を保ち、輝度変調
は不充分であり、階調度が小さい。
ここで、上記書込み駆動の際、第1タイミング
t1で電圧(Vs−Vp)を加える理由を述べる。
今、走査電極がn本、データ電極がm本のマト
リツクスパネルにおいて本発明の上記第1タイミ
ングがなく、走査電極Yjを走査するときデータ
電極をk本選択して同じ変調度を表示する場合を
考える。すなわち、第1図において、スイツチ
S1,S3,Syjがオンされ、スイツチSx1,Sx2……
…Sxkが同時にオンされる。このときの等価回路
は各絵素をコンデンサとして表わすと、第3図の
通りになる。第3図において、1絵素当りの静電
容量をCで表わし、電極抵抗を0とし、データス
イツチは1スイツチ当りI(A)とすると、各コ
ンデンサは次の意味を持つ。
C1=KC C2=(m−k)C C3=(m−k)(n−1)C C4=k(n−1)C 但し m:データ電極数 n:走査電極数 k:一走査電極を駆動するときの選択絵素数 この条件のもとでデータスイツチをオンしてか
らt秒後の選択絵素のコンデンサC1にかかる電
圧Vは次のようになる。
(Vs−Vp)(m−k)<nkvp Γt≦tpの場合(tpはコンデンサC3とC4の接
続点pが電圧Vpになるまでの時間) V=It(m+nk−k)/mnC Γts>t>tpの場合(tsは第3図のq点の電位
が0になる時間) (ts=C/I{Vs+(n−1)Vp}) V=(Vs−Vp)(n−1)/n+It/nC Γt≧tsの場合 V=Vs (Vs−Vp)(m−k)≧nkVp Γt<tsの場合(tsは第3図のq点の電位が0
になる時間) (ts=VsmnC/I(m+nk−k)) V=It(m+nk−k)/mnC Γt≧ts V=Vs 以上のようにの条件との条件(即ち、走査
電極の本数、データ電極の本数、データの数、駆
動電圧の変化)により、V=Vsになる時間に差
を生じる。これは本発明の如くパルス幅変調によ
つて発光輝度の変調を行わんとするものにあつて
は非常に都合が悪い。特に本件出願人が昭和50年
5月30日に特願昭50−66200号「高耐圧電界効果
半導体装置」で出願した高耐圧MOSICを使用す
る場合、高耐圧MOS ICは定電流回路素子であ
り、且つ定電流値が小さいので、問題となる。
これに対して本発明の上記実施例では選択され
た走査電極上の全絵素に第1タイミングで電圧
(Vs−Vp)を予め充電しておくので、第3図の
等価回路ではコンデンサC1,C2の電圧(Vs−
Vp)が充電されていることとなる。従つて第2
タイミングで書込み電圧Vsを印加したとき、電
圧VsよりコンデンサC2を介して電流が流れない
ため、データスイツチをオンしてからt秒後のコ
ンデンサC1にかかる電圧Vは次のようになる。
Γt<ts(tsは第3図q点の電位が0になる時
間) (ts=Vp nC/I) V=(Vs−Vp)+It/nC Γt≧ts V=Vs このように、選択絵素C1にかかる電圧が書込
み電圧Vsになる時間はデータの数によつて変化
せず、常に一定となる。従つて本発明の上記実施
例の駆動方法は高耐圧MOSICを使用する場合に
好適な方法である。
また選択された走査電極上の全絵素に予め電圧
(Vs−Vp)の電圧を充電しない場合、t≧ts時の
選択された走査電極上の半選択絵素(第3図の
C2,C4)にかかる電圧は次のようになる。
今、Vp=0の場合を考えると、 C2→k(n−1)/nk+m−kVs C4→(n−k)/nk+m−kVs このように半選択絵素に加わる電圧はマトリツ
クスパネルの電極の本数やデータ量(k)により変化
することになる。
例えば、m=5n、k=m/2の場合、コンデンサC2 にはほぼ書込み電圧Vsがかり半選択絵素は発光
することになる。しかし電圧Vpを適当な値にす
ればコンデンサC4にはほぼ電圧(Vs−Vp)が加
わり、コンデンサC4には電圧Vpが加わるため半
選択絵素の発光は防止できる。
ところが、m=5n、k=1の場合にはコンデ
ンサC4にはほぼ電圧5/6Vsがかかり半選択絵素は
発光する。この場合は第3図のp点が電圧Vpよ
り高い電位になり、Vp=0と同様になる。この
半選択絵素の発光を防止するためには、書込み駆
動時に全データ電極へ電圧Vpをダイオード分離
回路を介して加える回路を構成すればよいが、そ
の分だけ回路素子が増加する。
これに対して本発明の上記実施例では予め電圧
(Vs−Vp)を充電しているからマトリツクスパ
ネルの電極数やデータ量に関係なく、半選択絵素
のコンデンサC2,C4にかかる電圧は、コンデン
サC2は(Vs−Vp)、コンデンサC4はVpとなり、
電圧Vpを適当に選んで、半選択絵素のコンデン
サC2,C4にかかる電圧を薄膜EL素子の発光のス
レツシユホールド電圧以下になるよう設定すれば
半選択絵素は発光しない。また半選択絵素の発光
防止用の回路が不要になる。
なお、上記実施例において、第1タイミングで
電圧(Vs−Vp)を充電しているが、データスイ
ツチのオン電流を充分大きくすることができるな
らば、予め充電する電圧は(Vs−Vp)でなくと
もよい。
また本発明の駆動方法では、書込み時にスイツ
チS1がオンしているときは、必ずスイツチS3がオ
ンしているため、走査スイツチSy1〜Syn及びダ
イオード回路40を構成するダイオードの耐圧は
(Vs−Vp)でよい。またダイオード回路60を
構成するダイオードも電圧Vsの耐圧でよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の駆動方法を実行する一実施例
の回路図、第2図は第1図の回路のタイムチヤー
ト、第3図は本発明の動作を説明する等価回路図
である。 10:薄膜ELマトリツクス素子、20:電源
回路、30:走査側選択スイツチ回路、40:ダ
イオード回路、50:データ側選択スイツチ回
路、60:ダイオード回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 EL層の両面に誘電体層を設け、該誘電体層
    の両表面に互いに直交する方向にマトリツクス状
    に電極を形成しその交点を絵素とした薄膜EL素
    子の駆動方法において、 前記電極の一方を走査側電極とし、他方をデー
    タ側電極として、 選択された走査側電極より予備充電電圧を印加
    して該電極上の全絵素で該予備充電電圧を保持し
    た後、前記選択された走査側電極と選択されたデ
    ータ側電極間に前記予備充電電圧に重畳して書込
    み電圧を重畳させて、選択された絵素を発光させ
    るとともに前記書込み電圧の印加期間の終端を一
    致させ始端を変調度に応じて変化させることを特
    徴とする薄膜EL素子の駆動方法。
JP16086777A 1977-12-28 1977-12-28 Driving method of thin film el element Granted JPS5492080A (en)

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JP16086777A JPS5492080A (en) 1977-12-28 1977-12-28 Driving method of thin film el element

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JP16086777A JPS5492080A (en) 1977-12-28 1977-12-28 Driving method of thin film el element

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Publication Number Publication Date
JPS5492080A JPS5492080A (en) 1979-07-20
JPS62508B2 true JPS62508B2 (ja) 1987-01-08

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ID=15724076

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