JPS63232293A - 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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JPS63232293A
JPS63232293A JP62066829A JP6682987A JPS63232293A JP S63232293 A JPS63232293 A JP S63232293A JP 62066829 A JP62066829 A JP 62066829A JP 6682987 A JP6682987 A JP 6682987A JP S63232293 A JPS63232293 A JP S63232293A
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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、交流駆動型容量性フラット・マトリックスデ
ィスプレイパネル、即ち薄11REL(エレクトロ・ル
ミネッセンス)光示装置の駆動回路に関するものである
〈発明の概要〉 本発明は、EL層を互いに交叉する方向に配列した走査
側電極とデータ側電極との間に介設して構成し、前記デ
ータ側電極を奇数側と偶数側に分けて交互に両端から取
り出してなり、前記走査側電極には書き込み電圧または
OVが、前記データ側電極には変調電圧またはOVが印
加されてなる薄膜EL表示装置の駆動方法において、前
記データ側電極に変調電圧を印加し、該変調電圧の印加
による変調電流が前記EL層に流れ終わるまでの期間を
おいて、前記走査側電極に書き込み電圧を印加すること
により、書き込み駆動時にEL層に流れる電流を低減し
、データ側電極抵抗の電圧降下による横方向の各絵素に
生じる輝度むらを低減するものである。
〈従来の技術〉 例えば、二重絶縁型(又は三層構造)薄膜EL素子は次
のように構成される。
第5図のように、ガラス基板1の上にIn2O3よりな
る帯状の透明電極2を平行に設け、この上に例えばY、
>O、Si3N4.Al2O3等の誘電物質3、M n
等の活性剤をドープしたZnSよりなるEL層4及び上
記と同じ<Y2O3,513N4.TiO3゜AI。0
3等の誘電物質3′を蒸着法、スパッタリング法などの
薄膜技術を用いて順次500−10000Aの膜厚に積
層して3層構造にし、その上に上記透明電極2と直交す
る方向ンこAl2O3よりなる帯状の背面電極5を平行
に設けている。
上記薄膜EL素子はその電極間に誘電物質3゜3′で挾
持されたEL物質4を介在させたものであるから、等価
回路的に容量性素子と見ることができる。また、この薄
膜E L素子は第6図に示す電圧−輝度特性から明らか
な如く、200V程度の比較的高電圧を印加して駆動さ
れる。この薄膜E L素子は交流電界によって高輝度発
光し、しかも長寿命であるという特徴を有している。
′ 従来、このような薄膜EL素子を用いた表示装置の
ため本出願人は変調消費電力の低減を目的とし、走査側
電極の駆動回路として、テ゛−タ側電極に対して負極性
の電圧を印加するトランジスタと正極性の電圧を印加す
るトランジスタとからなる走査側ドライバーICを備え
、データ側電極の駆動回路としてEL層に変調電圧分を
充電するトランジスタ及び放電するトランジスタと、そ
れぞれのトランジスタの電流方向と逆向きにダイオード
を接続したデータ側ドライバーICを備え、データ側で
は表示データに従って充電及び放電するトランジスタを
用いて変調駆動を行う一方、走査側ではNchのトラン
ジスタとPchのトランジスタを用いてフィールド反転
駆動を行い、更には1走査線毎に絵素に加わる書き込み
波形の極性を反転させながら線順次駆動を行うことで、
1水平期間の駆動時間が短く、しかもEL層に対して対
称性の良い交流パルスが印加でき信頼性にも優れた駆動
装置を提案した。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記駆動装置を実現する場合において、
データ側電極はIn2O3等の透明電極で構成されてい
る為、走査側電極のアルミに比べ比較的大きな抵抗をも
っており、データ側電極を奇数と偶数に分けて交互に両
端から取り出す構成にした薄膜EL表示装置の場合、薄
膜EL素子の両端部分ではデータ側ドライバーICの出
力より近い絵素と遠い絵素、つまりデータ側ドライバー
ICの出力から絵素までの電極抵抗が小さい絵素と大き
い絵素が横方向に配列されている構成になる。
この構成において走査側から横1ラインに書き込み電圧
を印加した場合、データ側ドライバーICの出力が、同
電位でも各絵素に印加される実際の”1程圧はIn2O
3の抵抗分による電圧降下分の差を生じる。各絵素間の
電位差はそのまま輝度むらに影響し、表示品質を悪くす
るものである。
従来の駆動では、データ側から変調電圧を印加するタイ
ミングと走査側から書き込み電圧を印加するタイミング
がほぼ同時であった。変調電圧の印加時には、EL素子
の全容量が負荷となる為、横1本分の容量負荷である書
き込み電圧の印加時に比べかなり大きな電流が流れる。
この為、従来の駆動のように、変調駆動と書き込み駆動
を同時に行なった場合、データ側電極に流れる電流が大
きくなり電極抵抗の電圧降下による各絵素間の電位差も
犬キく、従って輝度むらも大きいと言う問題点があった
そこで、本発明は書き込み電圧印加時、従来の駆動と同
様に変調電圧を印加し、データ側電位を固定しておくが
変調電圧を印加するタイミングは書き込み電圧の印加と
同時ではなく、それより早く印加しておき変調の電流が
EL層に流れ終り、つまり充電が終了後に走査側から書
き込み電圧を印加することにより、書き込み時のEL層
に流れる電流を低減しデータ側電極抵抗の電圧降下を原
因とする輝度むらをなくし、表示品質を向上させること
を目的とする。
く問題点を解決する為の手段〉 本発明は、EL層を互いに交叉する方向に配列した走査
側電極とデータ側電極との間に介設して構成し、前記デ
ータ側電極を奇数側と偶数側に分けて交互に両端から取
り出してなり、前記走査側電極には書き込み電圧または
OVが、前記データ側電極には変調電圧またはOVが印
加されてなる薄膜EL表示装置の駆動方法において、前
記データ側電極に変調電圧を印加し、該変調電圧の印加
による変調電流が前記EL層に流れ終わるまでの期間を
おいて、前記走査側電極に書き込み電圧を印加すること
を特徴とする。
く作用〉 変調電流がEL層に流れ終った後で書き込み電圧を印加
することで書き込み電圧印加時にデータ側電極に、流れ
る電流が低減される。、該電流が少なくなるとデータ側
電極抵抗による電圧降下も小さくなり各絵素に印加され
る電圧がそろってくる為、輝度むらがなくなる。
〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明する
、第1図は本発明の一実施例を示す駆動回路構成図であ
る。
10は発光しきい値電圧190V(Vw)の薄膜EL表
示装置を示し、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示してい
る。
20.30は上記薄膜EL表示装置10のY方向電極の
奇数ラインと偶数ラインにそれぞれ対応する走査側高耐
圧ドライバーIC(第1スイッチング回路に相当し、以
下走査側ドライバーICと言う)であり、奇数ラインに
は、データ側電極に対して負極性の電圧を印加するトラ
ンジスタNTodd  および正極性の電圧を印加する
トランジスタPTodd  が接続され、また、それぞ
れのトランジスタNP odd、PTodd  には逆
方向に電流を流すためのダイオードNDodd、PDo
dd  が接続されている。また、偶数ラインには、デ
ータ側電極に対して負極性の電圧を印加するトランジス
タNTevenおよび正極性の電圧を印加するトランジ
スタPTevenが接続され、またそれぞれのトランジ
スタNP even + PTevenには逆方向に電
流を流すためのダイオードNDeven 。
’PDevenが接続されている。21.31は上記各
走査側ドライバーIC20,30中のシフトレジスタ等
の論理回路である。
40.50は上記薄膜EL表示装置10のX方向電極に
対応するデータ側高耐圧ドライバーIC(第2スイッチ
ング回路に相当し、以下データ側ドライバーICと言う
)であり、各ラインには片側が変調電源に接続されプル
アップ機能を有するPch MOSFET、サイリスク
、PNP型トランジスタなどのスイッチング素子UT、
 〜UTi(以下、単にトランジスタと言う)、片側が
接地されプルダウン機能を有するN ch MOS F
 ET。
サイリスタ、NPN型トランジスタなどのスイッチング
素子DT、〜DTi(以下、単にトランジスタと言う)
、及びそれぞれのトランジスタUT。
DTと逆方向に電流を流すためのダイオードUD〜U 
D i 、 D Dl = D D iで構成され、そ
れぞれが上記データ側ドライバーIC40,50中のシ
フトレジスタ等の論理回路41.51によって制御され
る。
1n八1+Leコ−4L太7[111V H/ ハT 
rす09ハのプルダウン共通線電位を切り換える回路(
第3スイッチング回路に相当)であり、制御信号“NS
C″′により負極性の書き込み電圧−160V(−V 
w + 1 / 2 V m )とOVに切り換えるス
イッチSWIにより構成されている。
200は上記走査側トライi<−I C20、30のフ
リレアツブ共通線電位を切り換える回路(第4スイッチ
ング回路に相当)であり、制御信号”PSC′″により
正極性の書込み電圧220V(Vw+1/2Vm)とO
Vに切り換えるスイッチS W2により構成されている
300は制御信号II T 211によりスイッチsw
4を’ON”にしてコンデンサCmに1/2変調電圧3
0V(1/2Vm)を充電し、充電後、制御信号”T2
’VCよりスイッチSw4をOF F ”制御信号”T
I”  、”T3” Eよりスイッチsw3、SW5を
°’ON”にすることで、データ側ドライ/<−IC4
0V?−変調電圧60V(Vm)を供給する回路(第5
スイッチング回路に相当)であり、制御信号パT3”に
より制御されるスイッチS W 5を通じてデータ側ド
ライバーrc40に接続される。一方薄膜EL表示装置
1oが発光し′た後に制御信号” T 2 ”によりス
イッチSW4を” ON ”にすることで、上記薄膜E
L表示装置1゜に蓄積されたエネルギーの一部をスイッ
チとしてのダイオードDrを通じて上記コンデンサCm
に電荷を蓄積する回路でもある。
400はデータ反転コントロール回路である。
次に第2図のタイムチャートを用いて、第1図の動作に
ついて説明する。
ここでは線順次駆動で絵素Aを含むYl  の走査電極
が選択走査電極として選択されるものとする。
また、この駆動装置では1ライン毎に絵素に印加される
書き込み電圧の極性を反転して駆動されるが、走査側選
択電極に接続されている上記走査側ドライバーIC20
,30のプルダウン用トランジスタNTnのみを”ON
”Eして、その電極ライン上の絵素に負の書き込みパル
スを印加する1ラインの駆動タイミングをN駆動タイミ
ングと呼び、一方、選択電極に接続されている上記走査
側ドライバーIC20,30のフ“ルアッデ用トランジ
スタP T nのみを’ ON ”にして、その電極ラ
イン上の絵素に正の書き込みパルスを印加する1ライン
の駆動タイミングなP駆動タイミングと呼ぶことにする
データ側の駆動は、基本的には表示データ”DA T 
A ”に従って、1水平期間の周期で各データ側ライン
に印加する電圧なVmと0VIC切り換えることにより
行なう。
次に、その切り換えるタイミングについて説明する。
第2図に示すように、1ラインのデータ転送後制御信号
”DLS”によってデータがラッチされ、そのラッチさ
れたデータにより、データ側ドライバI C40ノ) 
7 ンシスl’ U T r D T ノ” ON” 
+しても、すぐに変調電圧Vmは印加されず、上記第5
スイッチング回路300により電位1/2Vmから電位
Vmへと階段状の充電を行ない、変調時の消費電力を3
/4に低減し、かつ電位1/2Vm時にEL層に蓄積さ
れている電荷の一部をダイオードDrを通じて外部コン
デンサCmに充電し、次(−変調電圧Vmを印加すると
きの駆動エネルギーの一部として再利用することによっ
て、さらに変調時の消費電力を低減している。
このような駆動回路の動作は、大きく分けてNPフィー
ルドとPNフィールO2種類のタイミングから構成され
、この2つのフィールドの実行を完了することにより、
薄膜EL表示装置の全絵素に対して発光に必要な交流パ
ルスを閉じるものである。更に、それぞれのフィールド
(画面)はN駆動とP駆動の2種類のタイミングから構
成されており、NPフィールドでは走査側の奇数番目選
択ラインに対してN駆動をし、偶数番目選択ラインに対
してP駆動を実行する。またPNフィールドではその逆
の駆動をする。そして更にN駆動およびP駆動はそれぞ
れ放電期間と書き込み期間によって構成されている。
次にそれぞれの駆動期間について説明する。
匹I  NPフィールド 制御信号” N S C” r  ” P S C” 
E ヨリスイyチSWI、SW2をOF F ”にして
共通線をOVにした後、走査側ドライバーIC20,3
0の全トランジスタNT、PTを” OF F”するこ
とにより走査側全電極をフローティング状態とする・こ
の時データ側では制御信号”T I” 、”T3・によ
りスイッチSW3 、SW5をOF F ”にし、制御
信号″T2”によりスイッチSW4をON”することで
、EL層に蓄積された電荷の一部がダイオードDrを通
して、また1/2Vm電源からダイオードDmを通して
コンデンサCm1C充電される。そして、データ側電極
の選択絵素に接続された電極電位は1 / 2 V m
になる。この後、制御信号” D L S”が入力され
、データ側ドライバーIC40のトランジスタUT 、
DTの”ON”。
” OF F ”が切り換わった時点で制御信号“’T
3”によりスイッチSW5を’OF F ”にし、変調
電源Vcc2をフローティングにする。それと同時に走
査側全トランジスタPT、NTを” ON ”にすると
、EL層の電荷が放電して走査側電極電位はQ V I
cなる。
データ側ドライバーI C40は上述のN駆動における
放電期間(TN、)の駆動を継続し、上記第5スイッチ
ング回路300によって変調電源Vcc  は、制御信
号” T 3 ”によりスイッチSW5を”ON”にし
、フローティングからN位V2Vmに切り換え、次に制
御信号“T2”によりスイッチSW3を’OFF”、制
御信号”’TI”によりスイッチSW4をON ”にし
て電位Vmに引き上げる。この変調電圧にVmによる充
電電流が流れ終った後、選択走査電極に接続されている
ドライバーのみトランジスタNTnを°’ON”L、他
の走査側ドライバーIC20,30のトランジスタNT
、PTは全て” OF F ”にする。同時に走査側ド
ライバーIC20,30のフ゛ルアツブ共通線には制御
信号″’psc”によりスイッチSW2を’OFF”に
してOVを印加する。また、走査側全ドライバーIC2
0,30のプルダウン共通線には制御信号@NSC’に
よりスイッチSW1を”ON ” ICすることにより
負極性の書き込み電圧−V w + 1 / 2 V 
mを印加する。
これにより、データ側の選択絵素な含む電極電位はVm
となる。これと同時に選択走査電極には負極性の書き込
み電圧−V w + 1 / 2 V mが印加される
ため、選択絵素にはV m −(−V w +1/2V
m )=Vw+1/2Vmが印加され発光する。
また、非選択絵素はデータ側電極電位がOVであり、上
述のように選択走査電極には負極性の書き込み電圧−V
 w + 1 / 2 V mが印加されるため、非選
択絵素にはOV −(−V w + 1 / 2 V 
m ) =Vw  1/2Vmが印加されるが、発光し
きい値電圧Vw以下なので発光しない。
また、走査側非選択電極ライン上の絵素については、走
査側電極がフローティングであるので、データ側の選択
電極と非選択電極の比率によってOVから60Vまで変
化する。
表示データの反転データに従ってデータ側ドライバーI
C400トランジスタUT、DTを“’ON二” OF
 F ”させる以外は、NPフィールドN駆動における
放電期間(TN、)と同様の駆動を行なう。
データ側ドライバーIC40は上述のP駆動における放
電期間(TP、  ”)の駆動を継続し上記第5スイッ
チング回路300Cよって、変調電源V c C2は、
制御信号″T3”によりスイッチSW5を°′ON#に
し、フローティングから電位V2Vmに切り換え、次に
制御信号” T 2 ”によりスイッチSW3を”OF
F”、制御信号“T1″によりスイッチSW4を°”O
N”Eし、電位VmlC引き上げる。この変調電圧Vm
による充電電流がEL層に流れ終った後、選択走査電極
に接続されているドライバーのみトランジスタPTnを
“”ON”し、他の走査側ドライバーIC20,30の
トランジスタUT 、PTは全て”OFF”にする。同
時に走査側ドライバーIC20,30のプルアップ共通
線には制御信号“PSC″によりスイッチM tv+ 
ts J、 a 八%T II rty 1 イy 伍
h←小里キ:λL 費EV w + 1 / 2 V 
mを印加する。また、走査側ドライバーIC20,30
のプルダウン共通線には制御信号”NSC″′によりス
イッチSWIを” OFF ”にすることによりOVを
印加する。
これにより、データ側の選択絵素を含む電極電位はOV
となる。これと同時に選択走査電極には正極性の書き込
み電圧V w + 1 / 2 V mが印加されるた
め、選択絵素には(V w + 1 / 2 V m 
) −OV = V w + 1 / 2 V mが上
述のN駆動のit込み電圧とは逆極性で印加され発光す
る。また、非選択絵素はデータ側電極電位がVmであり
、上述のように選択走査電極には正極性の書き込み電圧
V w + 1 / 2 V mが印加されるため、非
選択絵素には(Vw+1/2Vm)  Vm=Vw−1
/2Vmが印加されるが発光しきい値電圧Vw以下なの
で発光しない。
(BIPNフィールド NPフィールドP駆動における放電期間(TP、 )と
同様の駆動を行なう。
6、  P駆動ンこおける書き込み期間(TP4)走査
側の選択電極が奇数側から選択される以外は、NPフィ
ールドP駆動における書き込み期間(TP2 )と同様
の駆動を行なう。
NPフィールドN駆動における放電期間(TN、)と同
様の駆動を行なう。
走査側の選択電極が偶数側から選択される以外は、NP
フィールドN駆動における暑き込み期間(TN2)と同
様の駆動を行なう。
ところで、従来の駆動ではデータ側から変調電圧を印加
するタイミングと走査側からWe込み電圧を印加するタ
イミングがほぼ同時であった。しかし、この実施例にお
ける駆動方法では、舌キ込み電圧印加時、データ側を変
調電圧でクランプしておくことは同じであるが、走査側
から書き込み電圧を印加するタイミングを、変調駆動よ
り後にし、しかも変調電流がEL層に流れ終った後(容
量性負荷である為一定時間充電電流が流れると電流は止
まる。)に行なっている。
第3図は、EL素子の等価回路を示すものである。
第4図は従来の駆動fatと本発明の駆動illによる
各波形の違いを示す図であるA点、B点は第3図のA点
、B点に相当する。第4図(alに示すように従来の駆
動では同じ変調電圧であるV m (−60V)のデー
タ側電極XI 、X2に印加した場合でも、変調電圧V
mと書き込み電圧(−V w + 1/2Vm)の印加
が同タイミングである為データ側電極XI、X21C流
れる電流iと電極抵抗rによる電圧降下でB点の絵素に
印加される電圧は、A点の絵素より立ち上がり部分がな
まった波形となる。
この為、B点の絵素はA点の絵素より輝度が暗くなる。
一方、第4図[blに示すように本発明の駆動では第4
図(allc示す電流と同じ変調電流iが流れ終わる期
間の分だけ遅らせている為、A点及びB点の絵素に印加
される電圧波形に変化はない。実際には書き込み電圧に
よる電流がこの時流れるがEL素子の全容量が負荷にな
る変調電流に比べ横1う。
インの容量が負荷となる書き込み電流は、かなり小さな
値で輝度にほとんど影響をあたらない程度である。
〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、薄膜EL素子のデータ側
電極の抵抗による電圧降下を原因とする輝度むらが著し
く低減でき表示品質を向上することが可能となる有用な
薄膜EL表示装置の駆動方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す薄膜EL表示装置の駆
動回路図、第2図は第1図の動作を説明するタイムチャ
ート、第3図はEL素子の等価回路、第4図(alは従
来駆動の各波形を示す波形図、第4図(blは本発明に
よる駆動回路の波形を示す波形図、第5図は薄膜EL表
示装置の一部切欠き斜視図、第6図は薄膜EL表示装置
の印加電圧に対する輝度特性を示す図である。 10・・・薄膜EL表示装置、20.30・・・走査側
高甜圧ドライバーIC(第1スイッチング回路)、40
 ・データ側高耐圧ドライバーIC(第2スイッチング
回路)、100・・・走査側高耐圧ドライバーのプルダ
ウン共通線電位切換回路(第3スイッチング回路)、2
00・・・走査側高耐圧ドライバーの1〜ルアツブ通線
電位切換回路(第4スイッチング回路)、300・・・
変調電圧ステップ充電回路(第5スイッチング回路)、
400・・・データ反転コントロール回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. EL層を互いに交叉する方向に配列した走査側電
    極とデータ側電極との間に介設して構成し、前記データ
    側電極を奇数側と偶数側に分けて交互に両端から取り出
    してなり、前記走査側電極には書き込み電圧またはOV
    が、前記データ側電極には変調電圧またはOVが印加さ
    れてなる薄膜EL表示装置の駆動方法において、 前記データ側電極に変調電圧を印加し、該変調電圧の印
    加による変調電流が前記EL層に流れ終わるまでの期間
    をおいて、前記走査側電極に書き込み電圧を印加するこ
    とを特徴とする薄膜EL表示装置の駆動方法。
JP62066829A 1987-03-20 1987-03-20 薄膜el表示装置の駆動方法 Expired - Lifetime JPH0638360B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005104077A1 (ja) * 2004-04-21 2008-07-31 株式会社ブリヂストン 情報表示装置の駆動方法およびそれを用いる情報表示装置

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JPWO2005104077A1 (ja) * 2004-04-21 2008-07-31 株式会社ブリヂストン 情報表示装置の駆動方法およびそれを用いる情報表示装置
JP4714681B2 (ja) * 2004-04-21 2011-06-29 株式会社ブリヂストン 情報表示装置の駆動方法およびそれを用いる情報表示装置

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