JPS6381497A - エレクトロルミネセンス表示装置 - Google Patents
エレクトロルミネセンス表示装置Info
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- JPS6381497A JPS6381497A JP61228985A JP22898586A JPS6381497A JP S6381497 A JPS6381497 A JP S6381497A JP 61228985 A JP61228985 A JP 61228985A JP 22898586 A JP22898586 A JP 22898586A JP S6381497 A JPS6381497 A JP S6381497A
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- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 11
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
- G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
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。
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、螢光体層と誘電体層を積層した構造を持つエ
レクトロルミネセンス（以上ＥＬと略す）表示装置に関
し、特に表示に於ける見易さと低い消費電力を確保する
ことができ、オフィスオートメーション機器、コンピュ
ータ端末等の高精細度フラットパネルディスプレイとし
て応用されるものである。
レクトロルミネセンス（以上ＥＬと略す）表示装置に関
し、特に表示に於ける見易さと低い消費電力を確保する
ことができ、オフィスオートメーション機器、コンピュ
ータ端末等の高精細度フラットパネルディスプレイとし
て応用されるものである。
従来の技術
交流電界印加により発光するＥＬ装置は、螢光体層の片
面あるいは両面に誘電体層を設け、これを挾むように、
互いに交差する方向に配列されたデータ電極と走査電極
を付与することによって表示素子とし、前記走査電極に
沿って選択データ電極に電圧ｖＯＮ（ＶＨ＋ＪＶ以上）
を非選択データ電極に電圧ｖｏＦＦ（ｖＨ−ｄｖ以下）
をそれぞれ線順次走査（よシ印加し、一画面の走査の終
了後パネル全面ニリフレッシュパルスｖＲをｖＨ＋ｄｖ
と逆極性で印加し、交流駆動を行っている。ここで、ｖ
Ｈは２発光開始しきい値電圧で、ｄＶは、選択。
面あるいは両面に誘電体層を設け、これを挾むように、
互いに交差する方向に配列されたデータ電極と走査電極
を付与することによって表示素子とし、前記走査電極に
沿って選択データ電極に電圧ｖＯＮ（ＶＨ＋ＪＶ以上）
を非選択データ電極に電圧ｖｏＦＦ（ｖＨ−ｄｖ以下）
をそれぞれ線順次走査（よシ印加し、一画面の走査の終
了後パネル全面ニリフレッシュパルスｖＲをｖＨ＋ｄｖ
と逆極性で印加し、交流駆動を行っている。ここで、ｖ
Ｈは２発光開始しきい値電圧で、ｄＶは、選択。
非選択によって発光、非発光を選別する変調電圧である
。この駆動方法では、走査電極が順次選択される都度、
データ電極側のアドレス内容を更新してデータパルスを
発生させる構成となっている。
。この駆動方法では、走査電極が順次選択される都度、
データ電極側のアドレス内容を更新してデータパルスを
発生させる構成となっている。
このため、このＥＬ１表示装置駆動するのに必要となる
電力は、変調駆動部分９発光開始しきい値電圧ｖＨを供
給する分、リフレッシュ電圧ＶＲを供給する分から成り
立っている。これらの駆動電圧ｄ Ｖ 、 ＶＨ及びｖ
ＲはＥＬ１表示装置構成しているＥＬ装置の発光特性に
よって定まる。
電力は、変調駆動部分９発光開始しきい値電圧ｖＨを供
給する分、リフレッシュ電圧ＶＲを供給する分から成り
立っている。これらの駆動電圧ｄ Ｖ 、 ＶＨ及びｖ
ＲはＥＬ１表示装置構成しているＥＬ装置の発光特性に
よって定まる。
第９図は、ＥＬ１表示装置輝度の電圧依存性を示しチオ
’り 、 ＶＨ、ＪＶ 、 ＶＲ及Ｕ ＶＯＮ 、 Ｖ
□ｐ Ｆ Ｏ選択例を示している。一般にｖｏＮ、ｖｏ
ＦＦは、表示部の輝度とその均一性により決定され、Ｅ
Ｌ装五を構成する誘電体膜及び螢光体膜の膜厚、膜質分
布に依存する。理想的には、ｄＶが小さい方が良いため
、輝度の立上シの鋭さが望まれる。従来この点に着目し
ＥＬ装置の発光効率を向上することが主に研究対象とな
っていた。一方、ＥＬ１表示装置駆動する側面からは、
いくつかの駆動方式が提案されている。しかしながら、
ＥＬ１表示装置設計するには、ＥＬ装置の素子構成と駆
動方式の両側面に着目しなければならないが、消費電力
に関しては、全ての市販ＥＬ表示装置において最低レベ
ルになるよう設計・製造されていない。
’り 、 ＶＨ、ＪＶ 、 ＶＲ及Ｕ ＶＯＮ 、 Ｖ
□ｐ Ｆ Ｏ選択例を示している。一般にｖｏＮ、ｖｏ
ＦＦは、表示部の輝度とその均一性により決定され、Ｅ
Ｌ装五を構成する誘電体膜及び螢光体膜の膜厚、膜質分
布に依存する。理想的には、ｄＶが小さい方が良いため
、輝度の立上シの鋭さが望まれる。従来この点に着目し
ＥＬ装置の発光効率を向上することが主に研究対象とな
っていた。一方、ＥＬ１表示装置駆動する側面からは、
いくつかの駆動方式が提案されている。しかしながら、
ＥＬ１表示装置設計するには、ＥＬ装置の素子構成と駆
動方式の両側面に着目しなければならないが、消費電力
に関しては、全ての市販ＥＬ表示装置において最低レベ
ルになるよう設計・製造されていない。
発明が解決しようとする問題点
前述の駆動方法によりＥＬ１表示装置駆動した場合の消
費電力は、この表示装置が容重性素子なので、充放電駆
動に必要な電力を計算すればよく。
費電力は、この表示装置が容重性素子なので、充放電駆
動に必要な電力を計算すればよく。
その値は、ドツトパターンによって変化する。消費電力
が最大となる表示パターンは、駆動方式によって異なる
が１例えばフィールドリフレッシュ方式の場合は、変調
電圧ΔＶで予備充電した電荷を次にすべてのデータ側駆
動トランジスタによって放電する場合である。この時の
最大消費電力ＰＭは、表示装置全面の電気容量ＡＣ７（
Ａは表示面積。
が最大となる表示パターンは、駆動方式によって異なる
が１例えばフィールドリフレッシュ方式の場合は、変調
電圧ΔＶで予備充電した電荷を次にすべてのデータ側駆
動トランジスタによって放電する場合である。この時の
最大消費電力ＰＭは、表示装置全面の電気容量ＡＣ７（
Ａは表示面積。
ＣＴは薄膜ＥＬ装置の単位面櫃当シの電気容量）。
各駆動プロセスで印加される電圧Ｉ Ｖ 、 ＶＨ、Ｖ
Ｂ 。
Ｂ 。
データ側電極数Ｍ、走査側電極数Ｎ、駆動トランジスタ
の出力容量を含む駆動線の浮遊容量Ｃ０゜フィールド周
波数Ｆにより。
の出力容量を含む駆動線の浮遊容量Ｃ０゜フィールド周
波数Ｆにより。
ＰＭ＝ＡＦ （２ＮＣｒｄＶ ＋ｃＴｖＨ＋ＣＴＶＲ
）＋Ｎ（Ｍ＋Ｎ−１）ｃｏＦ’ｖＨ” −（１）
と表記できる。（（１）式の導出に関して参考にした文
献は、金谷吉晴、岸下博、用１コ順２日経エレクトロニ
クス １９７９年４月２日発行、１１８〜１４２ページ
） 上式により、消費電力は、ＥＬ装置の発光特性により定
まる駆動電圧ｄ Ｖ 、 ＶＨ、ＶＲ及び表示装置全面
の電気容量ＡＣＴが素子構成で定まれば。
）＋Ｎ（Ｍ＋Ｎ−１）ｃｏＦ’ｖＨ” −（１）
と表記できる。（（１）式の導出に関して参考にした文
献は、金谷吉晴、岸下博、用１コ順２日経エレクトロニ
クス １９７９年４月２日発行、１１８〜１４２ページ
） 上式により、消費電力は、ＥＬ装置の発光特性により定
まる駆動電圧ｄ Ｖ 、 ＶＨ、ＶＲ及び表示装置全面
の電気容量ＡＣＴが素子構成で定まれば。
あとは、ＥＬ１表示装置大きさ、走査側及びデータ側電
極数Ｎ、Ｍ及びフィールド周波数Ｆ（フレーム周波数と
もいう）よシー義的に定まる。
極数Ｎ、Ｍ及びフィールド周波数Ｆ（フレーム周波数と
もいう）よシー義的に定まる。
ＥＬ１表示装置素子構成を決定する場合、所望する輝度
の値２表示装置の絵素数、絵素の大きさ。
の値２表示装置の絵素数、絵素の大きさ。
消費電力、駆動電圧の制限により、今までは、試行錯誤
によっていた。その結果、従来の素子構成ではＥＬ１表
示装置消費電力を最小にすることはできていない。一方
、ＥＬ１表示装置大面積化に伴い、益々低消費電力化、
充電時間の短縮化が問題点として指摘されている。
によっていた。その結果、従来の素子構成ではＥＬ１表
示装置消費電力を最小にすることはできていない。一方
、ＥＬ１表示装置大面積化に伴い、益々低消費電力化、
充電時間の短縮化が問題点として指摘されている。
問題点を解決するための手段
ＥＬ装置の発光特性の中で最も重要な充電電荷量と輝度
との関係式を駆動電圧をパラメータとしたそれぞれの実
測値より数式化し、この式を用いて任意の大きさ、絵素
数１発光効率ηの発光体層を持つＥＬ１表示装置おいて
所望の輝度を得るために必要な電荷量と螢光体層が発光
を開始するのに必要な電荷量を算出し、ＥＬ１表示装置
走査電極数とデータ電極数及び表示面積に従い、螢光体
層と誘電体層の単位面積当りの電気容量を変数として表
示部全面の電気容量を求め各表示絵素に充電するのに与
えられた時間（（フレーム周波数）−１×（走査線数）
以下）内になるように誘電体層の単位面積当りの電
気容量Ｃ，を電極抵抗及び駆動回路系のインピーダンス
の和との関係よシ決定し１次に、表示装置の消費電力が
最大となるモード時の消費電力Ｐを？ 、 Ｃｉと螢光
体層の厚みｄ の関数系として表わし、ηとＣｉを一定
としＰの極小値を与えるｄｚを選出し、ＥＬ装置を構成
し表示装置を作成する。
との関係式を駆動電圧をパラメータとしたそれぞれの実
測値より数式化し、この式を用いて任意の大きさ、絵素
数１発光効率ηの発光体層を持つＥＬ１表示装置おいて
所望の輝度を得るために必要な電荷量と螢光体層が発光
を開始するのに必要な電荷量を算出し、ＥＬ１表示装置
走査電極数とデータ電極数及び表示面積に従い、螢光体
層と誘電体層の単位面積当りの電気容量を変数として表
示部全面の電気容量を求め各表示絵素に充電するのに与
えられた時間（（フレーム周波数）−１×（走査線数）
以下）内になるように誘電体層の単位面積当りの電
気容量Ｃ，を電極抵抗及び駆動回路系のインピーダンス
の和との関係よシ決定し１次に、表示装置の消費電力が
最大となるモード時の消費電力Ｐを？ 、 Ｃｉと螢光
体層の厚みｄ の関数系として表わし、ηとＣｉを一定
としＰの極小値を与えるｄｚを選出し、ＥＬ装置を構成
し表示装置を作成する。
作 用
任意の大きさ、絵素数、輝度を表示する発光効′率ηの
ＥＬ表示装置の消費電力と各絵素への充電時間のそれぞ
れが螢光体層の膜厚ｄｚ及び誘電体層の電気容−１ｉ−
Ｃｉを変数として記述されるため、フィールド周波数と
走査線数及び駆動方式より定まる最長許容パルス幅より
短い充電時間になるＣｉの値が定まり、このＣｉを一定
の条件で消費電力を最小にするｄｚが定められる。これ
より、任意の発光特性を示すＥＩ、装置を用いて表示装
置を製造する場合、螢光体層の膜厚と誘電体層の単位面
積当シの電気容量の最適値が決定でき、消費電力を最小
にするＥＬ表示装置が得られる。
ＥＬ表示装置の消費電力と各絵素への充電時間のそれぞ
れが螢光体層の膜厚ｄｚ及び誘電体層の電気容−１ｉ−
Ｃｉを変数として記述されるため、フィールド周波数と
走査線数及び駆動方式より定まる最長許容パルス幅より
短い充電時間になるＣｉの値が定まり、このＣｉを一定
の条件で消費電力を最小にするｄｚが定められる。これ
より、任意の発光特性を示すＥＩ、装置を用いて表示装
置を製造する場合、螢光体層の膜厚と誘電体層の単位面
積当シの電気容量の最適値が決定でき、消費電力を最小
にするＥＬ表示装置が得られる。
実施例
一例として薄膜ＥＬ素予め基本構成を第２図（ａ）に示
す。ガラス基板１の上に透明電極２をストライプ状に形
成し、第１誘電体層３．螢光体層４゜第２誘電体層６を
順番に積層形成し、透明電極２に対して交差するように
ストライブ状の背面電極６を形成し薄膜ＥＬ表示装置と
する。この装置の電気的等価回路を第２図（ｂ）で表わ
す。
す。ガラス基板１の上に透明電極２をストライプ状に形
成し、第１誘電体層３．螢光体層４゜第２誘電体層６を
順番に積層形成し、透明電極２に対して交差するように
ストライブ状の背面電極６を形成し薄膜ＥＬ表示装置と
する。この装置の電気的等価回路を第２図（ｂ）で表わ
す。
各層を単位面積当シで考えると第１誘電体層の電気容量
Ｃ１，第２誘電体層の電気容量Ｃｚ２発光開始前の螢光
体層の電気容量Ｃｚと各々表記する。
Ｃ１，第２誘電体層の電気容量Ｃｚ２発光開始前の螢光
体層の電気容量Ｃｚと各々表記する。
この装置が発光開始する前の螢光体層４は、並列抵抗Ｒ
Ｎが十分大きいので容量性であり第１．第２誘電体層と
直列接続しているので、この装置の発光前の電気的性質
は、（Ｃ１−１＋０２−１＋Ｃｚ−１）−１の電気容−
１ｉｃＴを持つコンデンサの集合体と同等になる。ここ
で簡単にするために誘電体層の容量を一括しＣ，とする
と 。、＝（Ｃ１＋ｃ２ ） ・・・（２
）と表記でき１ＣＴ＝（ＣＩ−１＋０２−１）−１とな
る。
Ｎが十分大きいので容量性であり第１．第２誘電体層と
直列接続しているので、この装置の発光前の電気的性質
は、（Ｃ１−１＋０２−１＋Ｃｚ−１）−１の電気容−
１ｉｃＴを持つコンデンサの集合体と同等になる。ここ
で簡単にするために誘電体層の容量を一括しＣ，とする
と 。、＝（Ｃ１＋ｃ２ ） ・・・（２
）と表記でき１ＣＴ＝（ＣＩ−１＋０２−１）−１とな
る。
一方２発光を開始すると螢光体層内では、アバランシュ
状態となるため伝導性となり、ＲＮが比較的小さくなる
ために、この装置は容量Ｃ，を持っコンデンサの集合体
と等価となる。各層の単位面積当りの電気容量Ｃｉ、Ｃ
ｚは、各層の膜厚をｄｉ。
状態となるため伝導性となり、ＲＮが比較的小さくなる
ために、この装置は容量Ｃ，を持っコンデンサの集合体
と等価となる。各層の単位面積当りの電気容量Ｃｉ、Ｃ
ｚは、各層の膜厚をｄｉ。
ｄｚ、比Ｒ電車を８１．ε２ 七すると。
ｑｔ＝＝ε。εｉ／ｄｉ ・・・ （２
ａ）Ｃｚ＝ε。ε２／ｄｚ ・・・ （
２ｂ）ε。は真空中の誘電率（＝８．８５４Ｘ１０ ”
Ｆ／ｍ）。
ａ）Ｃｚ＝ε。ε２／ｄｚ ・・・ （
２ｂ）ε。は真空中の誘電率（＝８．８５４Ｘ１０ ”
Ｆ／ｍ）。
ε２は、ＺｎＳの場合７．５〜８の間にある。（ここで
はε２＝８とした。） 螢光体層が発光を開始するアバランシュ状態となるしき
い値電界強度ＥＨは、螢光体層の膜厚ｄｚに依存する。
はε２＝８とした。） 螢光体層が発光を開始するアバランシュ状態となるしき
い値電界強度ＥＨは、螢光体層の膜厚ｄｚに依存する。
第（３）式は、ＥＨ（！：ｄｚの関係を実測結果から求
めた実験式である。
めた実験式である。
Ｅ ｏ ｐ ｄ ０ｔ ａの各定数は、ｄｚをパラメー
タとして薄膜ＥＬ装置を作り、ＥＨを実測して決定する
。
タとして薄膜ＥＬ装置を作り、ＥＨを実測して決定する
。
第３図にＥＨとｄｚの関係を示しである。
一方、薄膜ＥＬ装置の輝度りと発光時に螢光体層に生ず
る電荷密度ΔＱの関係は、ＬとＪＱの実測値より実験式
として、 Ｌ＝ 。ｄｚＦ（１−ｅｘｐ（−ＪＱ／ＪＱ０））
−（４）と表記できる。ここで、 。、 ＪＱ０ハ、
Ｉ、−、ｊＱ特性の実測値よシ定まる値である。第４図
にＬ−ΔＱ特性の一例を示した。また２発光効率ηは、
次式で表わされる。
る電荷密度ΔＱの関係は、ＬとＪＱの実測値より実験式
として、 Ｌ＝ 。ｄｚＦ（１−ｅｘｐ（−ＪＱ／ＪＱ０））
−（４）と表記できる。ここで、 。、 ＪＱ０ハ、
Ｉ、−、ｊＱ特性の実測値よシ定まる値である。第４図
にＬ−ΔＱ特性の一例を示した。また２発光効率ηは、
次式で表わされる。
単位
これよシ、螢光体層の膜厚ｄｚ．フィールド周波数Ｆ、
輝度の所望値りよりＥＨ（！：ｄＱが一義的に求まるこ
とが確認できる。
輝度の所望値りよりＥＨ（！：ｄＱが一義的に求まるこ
とが確認できる。
前述の（１）式に示したＥＬパネルの消費電力ＰＭを求
めるために必要な変数ｄ Ｖ 、 Ｃ７、ＶＨ、ＶＲの
値は、次に示すようにＥ、、ｄｏ、Ｃ，、ＣｉＣ表記で
きる。
めるために必要な変数ｄ Ｖ 、 Ｃ７、ＶＨ、ＶＲの
値は、次に示すようにＥ、、ｄｏ、Ｃ，、ＣｉＣ表記で
きる。
ｄｖ＝ΔＱ／Ｃ，・・・（６）
ＣＴ＝（Ｃ４”＋ｃ２１）−１・・・（ア）ｖＲ＝ｄｖ
＋ｖＨ・・・（９） ＰＭ＝ＦＡ ＣｚＮｄ０２Ｃ，−２（Ｃ，’十０１’
） ’＋ＱＨ（Ｃ＋ ＋０２ ） ＋（幻（Ｃ１−１＋Ｃｚ−１戸−１−ＱＨＣ、）２Ｃ，
−２（Ｃ，−’−）−Ｃ；’ ））十ＦＮ（Ｍ十Ｎ−１
）Ｃ０ＱＨ２（Ｃ，’十Ｃｚ’ ）２・・・（１０） となる。
＋ｖＨ・・・（９） ＰＭ＝ＦＡ ＣｚＮｄ０２Ｃ，−２（Ｃ，’十０１’
） ’＋ＱＨ（Ｃ＋ ＋０２ ） ＋（幻（Ｃ１−１＋Ｃｚ−１戸−１−ＱＨＣ、）２Ｃ，
−２（Ｃ，−’−）−Ｃ；’ ））十ＦＮ（Ｍ十Ｎ−１
）Ｃ０ＱＨ２（Ｃ，’十Ｃｚ’ ）２・・・（１０） となる。
一方、各絵素が発光するのに必要な電荷量のＸ％が充電
される時間Ｔは、 Ｔ＝−ＩＲＢ （Ｃ１１！ 、 （１ｘ／１００ ）＋
ｃＴら（ｌｆＶ／（ｄＶ＋ＶＨ））・・・（１１） と表わせる。ここでＲは、発光絵素面積Ｂの各絵素に駆
動電圧が印加される際に直列に接続されている抵抗であ
り、トランジスタのオン抵抗や電極抵抗等によるもので
ある。また、トランジスタに電流制限がある場合は、（
１１）式にさらに（電荷量）／（制限電流）の時間が加
わる。均一発光の観点より、この充電時間Ｔは、ＥＬ表
示装置のフィールド周波数Ｆと走査線数Ｎより決まるパ
ルス幅（Ｆ、Ｎ） よシ小さくなければならない。
される時間Ｔは、 Ｔ＝−ＩＲＢ （Ｃ１１！ 、 （１ｘ／１００ ）＋
ｃＴら（ｌｆＶ／（ｄＶ＋ＶＨ））・・・（１１） と表わせる。ここでＲは、発光絵素面積Ｂの各絵素に駆
動電圧が印加される際に直列に接続されている抵抗であ
り、トランジスタのオン抵抗や電極抵抗等によるもので
ある。また、トランジスタに電流制限がある場合は、（
１１）式にさらに（電荷量）／（制限電流）の時間が加
わる。均一発光の観点より、この充電時間Ｔは、ＥＬ表
示装置のフィールド周波数Ｆと走査線数Ｎより決まるパ
ルス幅（Ｆ、Ｎ） よシ小さくなければならない。
（１１）式より算出される充電時間Ｔは、第１図ｆａ）
に示すように、ＲとＸ％を一定値とすると、はぼＣｉに
比例して大きくなり、ｄｚにはあまり依存しない。
に示すように、ＲとＸ％を一定値とすると、はぼＣｉに
比例して大きくなり、ｄｚにはあまり依存しない。
一方、ＰＭの値は、第１０図のようにＣ，２に反比例し
て減少する傾向がある。従ってＰＭを低減するには、Ｃ
ｉ値を犬きぐする必要がある。また。
て減少する傾向がある。従ってＰＭを低減するには、Ｃ
ｉ値を犬きぐする必要がある。また。
ＰＭの値は、Ｃｉをある値に固定するとｄｚの関数とな
り、あるｄｚの値で極小値をとる。第１図（ｂ）に、Ｐ
ＭとｄｚとＣｉの関係を示した。
り、あるｄｚの値で極小値をとる。第１図（ｂ）に、Ｐ
ＭとｄｚとＣｉの関係を示した。
以上のことから、本発明においては、ＥＬ表示装置を駆
動する際のパルス幅より充電時間Ｔを決定し、Ｃｉ値の
上限を定め、次に消費電力ＰＭを最小とするｄｚ値を定
めることにより、誘電体層と螢光体層の最適構成が得ら
れる。
動する際のパルス幅より充電時間Ｔを決定し、Ｃｉ値の
上限を定め、次に消費電力ＰＭを最小とするｄｚ値を定
めることにより、誘電体層と螢光体層の最適構成が得ら
れる。
上記実施例で示したＥＬ表示装置駆動方式は。
全容らによる駆動方式〔１〕であり、他に代表的な駆動
方式として、倉橋らが提案している方式〔２〕（倉橋敬
三、高原和博；テレビジョン学会技術報告、昭和５６年
１２月２２日（火）発表）があり。
方式として、倉橋らが提案している方式〔２〕（倉橋敬
三、高原和博；テレビジョン学会技術報告、昭和５６年
１２月２２日（火）発表）があり。
また、天場らの提案している方式〔３〕（天場敏弘。
原田茂幸、藤岡良英、全容吉晴、上出久；テレビジョン
学会技術報告、昭和６０年３月２６日（火）発表）があ
る。
学会技術報告、昭和６０年３月２６日（火）発表）があ
る。
それぞれの駆動方式における駆動に必要な電力Ｐは、一
般に次式のように近似的に一括できる。
般に次式のように近似的に一括できる。
Ｐ＝ＦＡ（ＫｌＣＴｄＶ ＋に２ＣＴＶＨ＋に３Ｃｔ
ｄＶＶＨ＋に４ＣＴｄｖｖＨ〕 ・
・・（１２）第１表に各方式における馬、に２．に３．
に４の係数をまとめた。
ｄＶＶＨ＋に４ＣＴｄｖｖＨ〕 ・
・・（１２）第１表に各方式における馬、に２．に３．
に４の係数をまとめた。
第（１２）式からＰは、先に示、したように、ＥＨ１Δ
Ｏ，Ｃｚ，Ｃ，の関数で表わせることが容易に認められ
る。
Ｏ，Ｃｚ，Ｃ，の関数で表わせることが容易に認められ
る。
Ｐ＝ＦＡ （Ｋ、 ＪＱ２ＣｚＣ，−’ （Ｃ，＋Ｃｚ
）−１＋に２ＱＨ（Ｃ，＋Ｃｚ） 十に３ｄＱＱＨ（Ｃｉ ＋０２ ）＋に４ＪＱＱＨ
Ｃｔ ’ ・・・（１３） 第１表 但し２ｍは選択（発光）データ線数。
）−１＋に２ＱＨ（Ｃ，＋Ｃｚ） 十に３ｄＱＱＨ（Ｃｉ ＋０２ ）＋に４ＪＱＱＨ
Ｃｔ ’ ・・・（１３） 第１表 但し２ｍは選択（発光）データ線数。
Ｎ、Ｍは、それぞれ走査線数、データ線数。
（１２）式をもとに各駆動方式を用いた場合のＥＬ表示
装置の消費電力ＰをΔ■とｖＨをパラメータにして算出
すると第６図のようになる。この結果から、三つの方式
を比較するとｄＶが大きい場合は、駆動方式〔３〕が最
もＥＬ表示装置の消費電力Ｐが低いことが確認された。
装置の消費電力ＰをΔ■とｖＨをパラメータにして算出
すると第６図のようになる。この結果から、三つの方式
を比較するとｄＶが大きい場合は、駆動方式〔３〕が最
もＥＬ表示装置の消費電力Ｐが低いことが確認された。
またＰの値を減少させるためには、ｄＶを減少すること
が最も効果的である。
が最も効果的である。
ｄＶを低減するには、第（６）式かられかるように。
ΔＱを減少すること、あるいはＣｉを増すことである。
ΔＱを減少するには、ＥＬ素子構成面において第（６）
式から発光効率ηを向上すること、螢光体層の膜厚ｄｚ
を大きくすることがあげられる。
式から発光効率ηを向上すること、螢光体層の膜厚ｄｚ
を大きくすることがあげられる。
発光効率ηの向上は、ＥＬ素子の本質的な問題であシ、
ηの値のコントロールは困難である。一方。
ηの値のコントロールは困難である。一方。
ｄｚの値のコントロールは比較的容易である。Ｃｉの値
の増加は、前記実施例の（１１）式からもわかるように
、充電時間の限界値から制限される。ここで、駆動方式
〔３〕の場合におけるη＝２．５゜８１ｒｎ７’Ｗの最
大消費電力のＣｉ、ｄｚ依存性について第１図（ｃ）
、 （ｄ）に示した。これより、充電時間の限界より定
まるＣｉの値に対し消費電力を最小とするｄｚの値を選
出できることが確認された。最適〔Ｃ，、ｄｚ）の組み
合わせを第１図ｔｅｌに示した。
の増加は、前記実施例の（１１）式からもわかるように
、充電時間の限界値から制限される。ここで、駆動方式
〔３〕の場合におけるη＝２．５゜８１ｒｎ７’Ｗの最
大消費電力のＣｉ、ｄｚ依存性について第１図（ｃ）
、 （ｄ）に示した。これより、充電時間の限界より定
まるＣｉの値に対し消費電力を最小とするｄｚの値を選
出できることが確認された。最適〔Ｃ，、ｄｚ）の組み
合わせを第１図ｔｅｌに示した。
この結果により、ＥＬ表示装置の構成を第２表および第
３表のようにして製造したところ、最大消費電力は、２
．６１ｍ／Ｗのとき４６Ｗ、ａ１ｍ／Ｗのとき２３Ｗと
なシ、従来例と比較して格段に低減された。但し、測定
方法としては、各電圧ＪＶ。
３表のようにして製造したところ、最大消費電力は、２
．６１ｍ／Ｗのとき４６Ｗ、ａ１ｍ／Ｗのとき２３Ｗと
なシ、従来例と比較して格段に低減された。但し、測定
方法としては、各電圧ＪＶ。
ｖＨをＥＬ表示装置に印加する際に電源より流れ出ｆＮ
流値” 、ＩＨ（！： ）ｆＲｄ Ｖ 、 ｌ Ｉ 、
ＶＨＩＨの和と駆動回路系の電源出力パワーとの総和
としだ。
流値” 、ＩＨ（！： ）ｆＲｄ Ｖ 、 ｌ Ｉ 、
ＶＨＩＨの和と駆動回路系の電源出力パワーとの総和
としだ。
第２表
第３表
いずれもデータ電極はＩＴＯ透明電極、走査電極はＡＩ
主電極本発明にかかる各種パラメータは、ＥＬ表示装置
の発光特性及び電気特性より求められる。
主電極本発明にかかる各種パラメータは、ＥＬ表示装置
の発光特性及び電気特性より求められる。
本発明にかかるＥＬ装置の螢光体層の発光しきい値電界
強度ＥＨと膜厚ｄｚ．誘電率ε２及び誘電体層の電気容
量Ｃｉの決定法について以下に説明する。第６図は、薄
膜ＥＬ装置の発光特性及び電気特性を測定するシステム
を示している。電気時ｉは、５ＡＷＹＥＲ−ＴＯＷＥＲ
回ｉ！Ｌｌいて１ＴＩＩＪ定する。この時、コンデンサ
Ｃｓの電気容量を薄膜ＥＬ装置の電気容量より１００倍
以上大きく選ぶ。
強度ＥＨと膜厚ｄｚ．誘電率ε２及び誘電体層の電気容
量Ｃｉの決定法について以下に説明する。第６図は、薄
膜ＥＬ装置の発光特性及び電気特性を測定するシステム
を示している。電気時ｉは、５ＡＷＹＥＲ−ＴＯＷＥＲ
回ｉ！Ｌｌいて１ＴＩＩＪ定する。この時、コンデンサ
Ｃｓの電気容量を薄膜ＥＬ装置の電気容量より１００倍
以上大きく選ぶ。
表示面積Ａの薄膜ＥＬ装置の電気容１ＡＣＴとコンデン
サＣと電圧計により検出された電圧ｖ１とｖ２の間には
次の関係が成立する。
サＣと電圧計により検出された電圧ｖ１とｖ２の間には
次の関係が成立する。
（”１ ”２）ＡＣＴ”ｖ２Ｃａ ・・−
（１４）ここで ＣＢ＞ＡＣＴならば、ｖｌ）ｖ２トナ
り上式は、ｖ１ＡＣＴ＝ｖ２Ｃ３°−（１６） となる。これにより薄膜ＥＬ装置に印加される電圧は、
ｖｌと等しくなり、充電される総電荷ＡＱは、ｖ２Ｃｉ
に等しくなる。通常の薄膜ＥＬ装竹の電荷密度Ｑと印加
電圧Ｖの関係は、第２図（ｂ）で示したように非発光時
は、螢光体層がコンデンサとみなせるが２発光時は、螢
光体層でアバランシュ状態が起こるので伝導体となり第
７図に示したようなヒステリシスループが現われる。
（１４）ここで ＣＢ＞ＡＣＴならば、ｖｌ）ｖ２トナ
り上式は、ｖ１ＡＣＴ＝ｖ２Ｃ３°−（１６） となる。これにより薄膜ＥＬ装置に印加される電圧は、
ｖｌと等しくなり、充電される総電荷ＡＱは、ｖ２Ｃｉ
に等しくなる。通常の薄膜ＥＬ装竹の電荷密度Ｑと印加
電圧Ｖの関係は、第２図（ｂ）で示したように非発光時
は、螢光体層がコンデンサとみなせるが２発光時は、螢
光体層でアバランシュ状態が起こるので伝導体となり第
７図に示したようなヒステリシスループが現われる。
この図の中で示した電荷密度Ｑと電圧Ｖのピーク値ＱＭ
、ｖＭを、各印加電圧に対してプロットすると第８図を
得る。この第８図における折れ曲り点を境に、第９図に
示したようにｖＨ以下で非発光、７６以上で発光の状態
となる。折れ曲り点の電圧がＶＨであり、単位面積当り
の電荷がＱＨである。そしてｖＨ以下の傾きが（Ｃ１十
０２）であり、７６以上の傾きがＣｉとなる。これより
第（６ン、 （７） ｊ （８）式（Ｄ Ｃｔ 、 Ｃ
７、ＶＨ、ＱＨカ決定テキる。
、ｖＭを、各印加電圧に対してプロットすると第８図を
得る。この第８図における折れ曲り点を境に、第９図に
示したようにｖＨ以下で非発光、７６以上で発光の状態
となる。折れ曲り点の電圧がＶＨであり、単位面積当り
の電荷がＱＨである。そしてｖＨ以下の傾きが（Ｃ１十
０２）であり、７６以上の傾きがＣｉとなる。これより
第（６ン、 （７） ｊ （８）式（Ｄ Ｃｔ 、 Ｃ
７、ＶＨ、ＱＨカ決定テキる。
１０式においてＮ、Ｍは、ＥＬ表示装置の走査線とデー
タ線の数であり、駆動系の浮遊容量Ｃ０は、インピーダ
ンスメータ等で測定できる。また。
タ線の数であり、駆動系の浮遊容量Ｃ０は、インピーダ
ンスメータ等で測定できる。また。
ＪＶ、ＶＲの測定には、第９図に示したような輝度りの
電圧依存性を測定し所望の輝度を与える電圧を決めれば
、それがｖＲとなり、ＶＲＶＨがＪＶとなる。また、充
電時間Ｔは、実際に走査線あるいはデータ線に流れる電
流の過渡応答特性のシンクロスコープによる観測結果よ
り求められる。さらに、簡易式のＥＬ表示装置の駆動電
力の測定としては、供給用駆動電源の電圧と電流の積で
近似でき、計算値とよく一致した。
電圧依存性を測定し所望の輝度を与える電圧を決めれば
、それがｖＲとなり、ＶＲＶＨがＪＶとなる。また、充
電時間Ｔは、実際に走査線あるいはデータ線に流れる電
流の過渡応答特性のシンクロスコープによる観測結果よ
り求められる。さらに、簡易式のＥＬ表示装置の駆動電
力の測定としては、供給用駆動電源の電圧と電流の積で
近似でき、計算値とよく一致した。
発明の効果
本発明によりＥＬ表示装置を製造する上で最も重要であ
る低消費電力でかつ大型高精細度を得るためのＥＬ装置
の最適素子構成が求められる。
る低消費電力でかつ大型高精細度を得るためのＥＬ装置
の最適素子構成が求められる。
第１図（ａ）は、本発明の一実施例におけるエレクトロ
ルミネセンス表示装置を構成する誘電体層の電気容量Ｃ
，及び螢光体層の膜厚ｄｚに対する充電時間Ｔの関係を
示すグラフ、第１図（ｂ） 、 （Ｃ）および（ｄ）は
同消費電力の関係を示すグラフ、第１図（ｅ）は同最適
構成（Ｃ，、ｄｚ）（ホ）係を示すグラフ、第２図（、
）は、本発明の一実施例であるエレクトロルミネセンス
装置の断面図、第２図（ｂＪは同等価回路図。 第３図は螢光体層の膜厚ｄｚとしきい値電解強度ＥＨと
の関係を示すグラフ、第４図は輝度りと発光時に螢光体
層に生ずる電荷密度ｄｏとの関係を示すグラフ、第６図
は選択（発光）データ線数比と消費電力Ｐとの関係を示
すグラフ、第６図は薄膜ＥＬ装置の発光特性及び電気特
性を測定するシステムを示す回路図、第７図は螢光体層
のヒステリシスループを示す図、第８図は印加電圧と電
荷密度の関係を示すグラフ、第９図はＥＬ装置の絵素に
対する印加電圧と発光輝度の関係を示すグラフ、第１０
図は誘電体層の容量Ｃｉと消費電力ｐＭの関係を示すグ
ラフである。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｃｔ
（πＦ／ζ広り 第１図 どｂ） Ｃｔ ＝ （４にフンと２０）（１０）（７ｔＦ／ン−
ケＬ２う乙ン：ｚ ｔｎｕン 第１図 ＣＣ） ｄｚ＝ （ｎ広） ｄ！ （７１）ｒＬ） 第１図 （：ｔ （？ＬＦ／ｃｍ’〕 ｓ ／／ ／／ ／／ど
ｂ） 第３０ｉ の １００ ２１Ｘ）、３（Ｘ） ６１）Ｏ
ｆのＯム（ｎ ｍ） 第４図 乙Ｑ （）ｔ（：／ＣＩｒＬ２） 第５図 Ｖｔ、 Ｖ２−一一電王訂 第 ７ 図 第８図 ＯＶＨＶＲ−ＶＦｉ＋ムＶ ＶＭ第９図
ルミネセンス表示装置を構成する誘電体層の電気容量Ｃ
，及び螢光体層の膜厚ｄｚに対する充電時間Ｔの関係を
示すグラフ、第１図（ｂ） 、 （Ｃ）および（ｄ）は
同消費電力の関係を示すグラフ、第１図（ｅ）は同最適
構成（Ｃ，、ｄｚ）（ホ）係を示すグラフ、第２図（、
）は、本発明の一実施例であるエレクトロルミネセンス
装置の断面図、第２図（ｂＪは同等価回路図。 第３図は螢光体層の膜厚ｄｚとしきい値電解強度ＥＨと
の関係を示すグラフ、第４図は輝度りと発光時に螢光体
層に生ずる電荷密度ｄｏとの関係を示すグラフ、第６図
は選択（発光）データ線数比と消費電力Ｐとの関係を示
すグラフ、第６図は薄膜ＥＬ装置の発光特性及び電気特
性を測定するシステムを示す回路図、第７図は螢光体層
のヒステリシスループを示す図、第８図は印加電圧と電
荷密度の関係を示すグラフ、第９図はＥＬ装置の絵素に
対する印加電圧と発光輝度の関係を示すグラフ、第１０
図は誘電体層の容量Ｃｉと消費電力ｐＭの関係を示すグ
ラフである。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｃｔ
（πＦ／ζ広り 第１図 どｂ） Ｃｔ ＝ （４にフンと２０）（１０）（７ｔＦ／ン−
ケＬ２う乙ン：ｚ ｔｎｕン 第１図 ＣＣ） ｄｚ＝ （ｎ広） ｄ！ （７１）ｒＬ） 第１図 （：ｔ （？ＬＦ／ｃｍ’〕 ｓ ／／ ／／ ／／ど
ｂ） 第３０ｉ の １００ ２１Ｘ）、３（Ｘ） ６１）Ｏ
ｆのＯム（ｎ ｍ） 第４図 乙Ｑ （）ｔ（：／ＣＩｒＬ２） 第５図 Ｖｔ、 Ｖ２−一一電王訂 第 ７ 図 第８図 ＯＶＨＶＲ−ＶＦｉ＋ムＶ ＶＭ第９図
Claims (2)
- （１） 所望の膜厚ｄ＿ｚに設定された螢光体層の少な
くとも一方の側に，単位面積当りで比較したときに螢光
体層の電気容量Ｃ＿ｚよりも大きな値の電気容量Ｃ＿ｉ
の誘電体層が設けられるとともに，少なくとも一方が光
透過性を有する二つの互いに交差した線状電極層により
前記螢光体層と誘電体層の積層構造体に電圧が印加され
るように構成されるとともに，一定の発光効率ηを持つ
各絵素を所望の輝度で発光させるために必要な電荷を供
給するのに要する時間Ｔを，ｄ＿ｚとＣ＿ｉと電極抵抗
及び駆動回路系のインピーダンスＲとηの関数Ｔ（ｄ＿
ｚ，Ｃ＿ｉ，Ｒ，η）として表わし，前記Ｔの必要最短
時間からＣ＿ｉをＣ＿ｉ＿ｏと設定し，ηとｄ＿ｚとＣ
＿ｉとで表わされる電力Ｐ（ｄ＿ｚ，Ｃ＿ｉ，η）にお
いて，η一定，Ｃ＿ｉをＣ＿ｉ＿ｏとしたときのＰの極
小値を満足するｄ＿ｚに設定したことを特徴とするエレ
クトロルミネセンス表示装置。 - （２） Ｔの必要最短時間を、フィールド周波数Ｆと走
査線数Ｎとの積の逆数（Ｆ・Ｎ）＾−＾１以下とするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレクトロ
ルミネセンス表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228985A JP2617924B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法 |
| US07/101,313 US4847609A (en) | 1986-09-26 | 1987-09-24 | Electroluminescence display panel configured for minimized power consumption |
| DE3789265T DE3789265T2 (de) | 1986-09-26 | 1987-09-25 | Elektrolumineszenzanzeigetafel, gestaltet für einen minimalen Leistungsverbrauch. |
| EP87114047A EP0262612B1 (en) | 1986-09-26 | 1987-09-25 | Electroluminescence display panel configured for minimized power consumption |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228985A JP2617924B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381497A true JPS6381497A (ja) | 1988-04-12 |
| JP2617924B2 JP2617924B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=16884961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61228985A Expired - Lifetime JP2617924B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4847609A (ja) |
| EP (1) | EP0262612B1 (ja) |
| JP (1) | JP2617924B2 (ja) |
| DE (1) | DE3789265T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310589B1 (en) * | 1997-05-29 | 2001-10-30 | Nec Corporation | Driving circuit for organic thin film EL elements |
| JPH1167448A (ja) * | 1997-08-26 | 1999-03-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ディスプレイ装置 |
| JP3479273B2 (ja) * | 2000-09-21 | 2003-12-15 | Ｔｄｋ株式会社 | 蛍光体薄膜その製造方法およびｅｌパネル |
| US7027013B2 (en) * | 2000-12-22 | 2006-04-11 | Ifire Technology, Inc. | Shared pixel electroluminescent display driver system |
| US7151338B2 (en) * | 2003-10-02 | 2006-12-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Inorganic electroluminescent device with controlled hole and electron injection |
| JP2013504081A (ja) | 2009-09-02 | 2013-02-04 | スコビル インダストリーズ コープ | 電界発光ディスプレイを駆動するための方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60202471A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | 関西日本電気株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3641533A (en) * | 1969-06-26 | 1972-02-08 | Bendix Corp | Solid-state electroluminescent moving display device |
| JPS5922953B2 (ja) * | 1976-09-03 | 1984-05-30 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ表示装置の駆動装置 |
| CA1190338A (en) * | 1980-06-30 | 1985-07-09 | Kazuhiro Takahara | Method for driving a matrix type display |
| JPS5767992A (en) * | 1980-10-15 | 1982-04-24 | Sharp Kk | Method of driving thin film el display unit |
| GB2105085B (en) * | 1981-08-31 | 1985-08-14 | Sharp Kk | Drive for thin-film electroluminescent display panel |
| US4594589A (en) * | 1981-08-31 | 1986-06-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method and circuit for driving electroluminescent display panels with a stepwise driving voltage |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP61228985A patent/JP2617924B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-24 US US07/101,313 patent/US4847609A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-25 EP EP87114047A patent/EP0262612B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-25 DE DE3789265T patent/DE3789265T2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60202471A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | 関西日本電気株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2617924B2 (ja) | 1997-06-11 |
| DE3789265T2 (de) | 1994-07-07 |
| US4847609A (en) | 1989-07-11 |
| EP0262612B1 (en) | 1994-03-09 |
| EP0262612A2 (en) | 1988-04-06 |
| DE3789265D1 (de) | 1994-04-14 |
| EP0262612A3 (en) | 1990-12-12 |
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