JPH0634153B2

JPH0634153B2 - 薄膜ｅｌ表示装置の駆動回路

Info

Publication number: JPH0634153B2
Application number: JP61283515A
Authority: JP
Inventors: 和雄庄司; 良英藤岡; 茂幸原田; 敏弘大場
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPS63135996A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、交流駆動型容量性ラット・マトリックスデ
ィスプレイパネルすなわち薄膜ＥＬ(エレクトロ・ルミ
ネッセンス)表示装置の駆動回路に関するものである。

〈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図に示すように、ガラス基板１の上にＩ_n2Ｏ₃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
₂Ｏ₃，Ｓｉ₃Ｎ₄，Ａｌ₂Ｏ₃等の誘電物質３、Ｍn等の活
性剤をドープしたＺnＳよりなるＥＬ層４および上記と
同じくＹ₂Ｏ₃，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＴｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃等の誘電
物質層３′を蒸着法，スパッタリング法のような薄膜技
術を用いて順次５００〜１００００Å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
にＡｌ₂Ｏ₃に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′に挟
持されたＥＬ物質４を介在させたものであるから、等価
回路的には容量性素子と見ることができる。また、この
薄膜ＥＬ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ＥＬ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て次のような
駆動回路を提案した。すなわち、プッシュ・プル機能を
もち、単一電位のシフトレジスタ、ゲートの論理回路で
制御される高耐圧ドライバーＩＣを走査側電極およびデ
ータ側電極に接続し、走査側高耐圧ドライバーＩＣのプ
ルアップ共通線には正の書き込み電圧と1/2変調電圧
を、プルダウン共通線には負の書き込み電圧と1/2変調
電圧と０Ｖを印加するスイッチング回路を設け、データ
側高耐圧ドライバーのプルアップ共通線には1/2変調電
圧を印加するスイッチング回路を設け、データ側高耐圧
ドライバーのプルダウン共通線を０Ｖにすることで、上
記薄膜ＥＬ表示装置に交流パルスを印加して発光させる
駆動回路である。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、アクティブタイプ(自己発光型)ディスプ
レイは基本的に消費電力が多いため、さらに消費電力の
低減が必要とされる。

そこで、この発明の目的は、薄膜ＥＬ表示装置の変調消
費電力および書き込み消費電力を、大幅に低減させるこ
とができる薄膜ＥＬ表示装置の駆動回路を提供すること
にある。

＜問題点を解決するための手段＞上記目的を達成するため、この発明の薄膜ＥＬ表示装置
駆動回路は、互いに交差する方向に配列された走査側電
極およびデータ側電極の間にＥＬ層を介設して成る薄膜
ＥＬ表示素子における上記走査側電極およびデータ側電
極の少なくとも一方にプッシュ・プル機能を有する双方
向性スイッチング素子で構成された高耐圧ドライバーＩ
Ｃが接続されると共に，上記高耐圧ドライバーＩＣのプ
ルアップ共通線あるいはプルダウン共通線に双方向性ス
イッチング回路によって書き込み電圧および変調電圧を
印加し，上記双方向性スイッチング素子の動作によって
上記ＥＬ層に発光閾値以上の電圧を印加して薄膜ＥＬ表
示素子に画像を表示する薄膜ＥＬ表示装置の駆動回路に
おいて、上記双方向性スイッチング回路と高耐圧ドライ
バーＩＣのスイッチング素子との動作によって上記薄膜
ＥＬ表示素子に蓄積された電荷を上記ＥＬ層が発光した
後に外部に取り出すための第１スイッチング回路と、上
記第１スイッチング回路の動作によって上記薄膜ＥＬ表
示素子から外部に取り出された電荷を蓄積するコンデン
サーと、上記コンデンサーに蓄積された電荷を，上記双
方向性スイッチング回路の動作によって上記高耐圧ドラ
イバーＩＣのプルアップ共通線あるいはプルダウン共通
線に書き込み電圧または変調電圧を印加する際に取り出
して，上記双方向性スイッチング回路に送出する第２ス
イッチング回路を備えたことを特徴としている。

＜作用＞薄膜ＥＬ表示素子に画像を表示するに際しては、双方向
性スイッチング回路が動作して、上記薄膜ＥＬ表示素子
における走査側電極およびデータ側電極の少なくとも一
方に接続されたプッシュ・プル機能を有する双方向性ス
イッチング素子で構成された高耐圧ドライバーＩＣのプ
ルアップ共通線あるいはプルダウン共通線に、書き込み
電圧および変調電圧が印加される。そして、上記高耐圧
ドライバーＩＣの双方向性スイッチング素子の動作によ
って表示画素を構成するＥＬ層に発光閾値以上の電圧が
選択的に印加されてそのＥＬ層が発光される。

そうした後に、第１スイッチング回路の動作によって、
上記薄膜ＥＬ表示素子のＥＬ層に蓄積された電荷が外部
に取り出されてコンデンサーに蓄積される。

そして、次の画像表示の際に、上記高耐圧ドライバーＩ
Ｃのプルアップ共通線あるいはプルダウン共通線に上記
双方向性スイッチング回路の動作によって書き込み電圧
または変調電圧が印加されるに際して、第２スイッチン
グ回路の動作によって、上記コンデンサーに蓄積された
電荷が取り出されて上記双方向性スイッチング回路に送
出される。

こうして、コンデンサーに蓄積された電荷が書き込み電
圧印加時または変調電圧印加時に再利用されて、消費電
力の削減が図られる。

〈実施例〉以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

本実施例においては一回の駆動でＥＬ表示装置に蓄積し
た変調エネルギーの一部を外部コンデンサーに蓄積し再
利用するようにしている。なお、書き込みエネルギーに
ついても同様に再利用することができるが、本実施例で
の説明は省略する。

第１図はこの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Ｖth(Ｖw＜Ｖth＜Ｖw＋Ｖ
m)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１
０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プッシュ・プル双方向性ドライバー
ＩＣ(第１双方向性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
等の論理回路であり、“Ｓcan data”，“ＰＵＰ”，
“ＰＤＷ”等の制御信号により、上記シフトレジスタ中
の“Ｓcan data”に対応してプルアップ素子もしくはプ
ルダウン素子が“ＯＮ”する状態および“Ｓcan data”
に関係なく全てのプルアップ素子もしくはプルダウン素
子が“ＯＮ”する状態をつくりだすものである。４０は
上記薄膜ＥＬ表示装置１０のＸ方向電極に対応するデー
タ側高耐圧プッシュ・プル双方向性ドライバーＩＣ(第
２双方向性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)である。４１は上記データ側ドラ
イバーＩＣ４０中のシフトレジスタ等の論理回路であ
る。第２図に上記高耐圧プッシュ・プル双方向性ドライ
バーの一構成例を示す。図中５０１はプルアップ用のＰ
ch高耐圧ＭＯＳＦＥＴ(フィールドエフェクトトランジ
スター)、５０２はプルダウン用のＮch高耐圧ＭＯＳＦ
ＥＴ、５０３・５０４は各々のＦＥＴに対して逆方向に
電流を流すためのダイオードである。５０１，５０２は
入力データに応じてレベルシフタ等の回路により“Ｏ
Ｎ”，“ＯＦＦ”が行なわれる。このプッシュプルタイ
プドライバーは、プルアップ機能をもつスイッチング素
子とプルダウン機能をもつスイッチング素子で構成され
ていれば差しつかえない。

１００は上記走査側ドライバーＩＣ２０，３０のプルダ
ウン共通線電位を切り替える回路(第３双方向性スイッ
チング回路に相当)であり、制御信号“ＮＶＣ”，ＮＧ
Ｃ”，“ＮＭ２”により負極性の書き込み電圧−Ｖwと
０Ｖと変調電圧１／２Ｖmとに切り替えるスイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３、および制御信号“ＮＭ２Ｒ”によ
り上記スイッチＳＷ３と逆方向にスイッチングするスイ
ッチＳＷ３′より構成されている。

２００は走査側ドライバーＩＣ２０，３０のプルアップ
共通線電位を切り替える回路(第４双方向性スイッチン
グ回路相当)であり制御信号“ＰＶＣ”，ＰＭ２”によ
り正極性の書込み電圧Ｖw＋Ｖmと変調電圧１／２Ｖmに
切り替えるスイッチＳＷ４，ＳＷ５により構成されてい
る。

３００はデータ側ドライバーＩＣ４０のプルアップ共通
線電位を切り替える回路(第５双方向性スイッチング回
路に相当)であり、制御信号“Ｍ１”により変調電圧１
／２Ｖmとフローティング状態とに切り替えるスイッチ
ＳＷ６、および制御信号“Ｍ１Ｒ”により上記スイッチ
ＳＷ６と逆方向にスイッチングするスイッチＳＷ６′に
より構成されている。

４００は制御信号“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ８を
“ＯＮ”にしてコンデンサーＣｍに変調電圧１／４Ｖm
を充電し、充電後ＳＷ８を“ＯＦＦ”にして制御信号
“ＭＵＰ”によりスイッチＳＷ７を“ＯＮ”にすること
で、変調電圧１／４Ｖmを供給後変調電圧１／２Ｖｍを
供給する回路(第６スイッチング回路に相当)であり、制
御信号“ＮＭ２”，“ＰＭ２”，“Ｍ１”により制御さ
れるスイッチＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６に接続される。ま
た、一方、制御信号“ＮＭ２Ｒ”もしくは“Ｍ１Ｒ”に
よりスイッチＳＷ３′もしくはスイッチＳＷ６′を“Ｏ
Ｎ”にし、さらに、制御信号“ＭＤＷ”によりスイッチ
ＳＷ８を“ＯＮ”にすることで、上記ＥＬ表示装置に蓄
積されたエネルギーの一部を上記コンデンサーＣmに蓄
積する回路でもある。

５００はデータ反転コントロール回路である。

次に、第３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Ｙ₁と絵素Ｂを含む
Ｙ₂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高耐圧ドライバーＩ
Ｃ２０，３０のプルダウン用ＭＯＳＦＥＴを“ＯＮ”に
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、上記高耐圧ドライバーＩＣ２０，３０の
プルアップ用ＭＯＳＦＥＴ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をＰ駆動タイミングと呼ぶことにす
る。又、走査側奇数ラインに対してＮ駆動をし、偶数ラ
インに対してＰ駆動を実行するフィールド(画面)をＮＰ
フィールド、その逆のフィールドをＰＮフィールドと呼
ぶことにする。

(Ａ) ＮＰフィールド１．Ｎ駆動における第１変調電圧充電期間（ＴＮ₁）走査側の全てのドライバーＳＤr₁〜ＳＤriのＮch ＭＯ
ＳＦＥＴを“ＯＮ”にし、制御信号“ＮＧＣ”によりス
イッチＳＷ２を“ＯＮ”にすることで、走査側全電極を
０Ｖに保つ。同時に制御信号“Ｍ１”によりスイッチＳ
Ｗ６を“ＯＮ”にする。このとき、データ側のドライバ
ーＤＤr₁〜ＤＤriは表示データ信号“ＤＡＴＡ”に従っ
て発光の場合にはＰch ＭＯＳＦＥＴを“ＯＮ”にし、
非発光の場合Ｎch ＭＯＳＦＥＴを“ＯＮ”にする。こ
こで表示データ信号が“Ｈ”で発光、“Ｌ”で非発光と
した場合、入力表示データ信号(“ＤＡＴＡ”)をそのま
まデータ側ドライバーＩＣ４０に入力する必要があるの
で、上記データ反転コントロール回路５００における反
転信号“ＲＶＣ”は“Ｌ”にしておく。（但しデータ側
ドライバーＩＣ４０はデータ信号が“Ｈ”のときＰch
ＭＯＳＦＥＴが“ＯＮ”してＮch ＭＯＳＦＥＴが“Ｏ
ＦＦ”、データ信号が“Ｌ”のときＰch ＭＯＳＦＥＴ
が“ＯＦＦ”してＮch ＭＯＳＦＥＴが“ＯＮ”するも
のとする。また線順次駆動を行っているため、表示デー
タ“ＤＡＴＡ”は前ライン駆動時に転送が行なわれ、ラ
ッチにより保持されている。）さらに、制御信号“ＭＤ
Ｗ”によりスイッチＳＷ８を“ＯＮ”にしてコンデンサ
ーＣmに１／４Ｖmを充電する。次に制御信号“ＭＤＷ”
によりスイッチＳＷ８を“ＯＦＦ”にした後、制御信号
“ＭＵＰ”によりスイッチＳＷ７を“ＯＮ”させること
で、発光絵素だけに段階的に１／２Ｖmの第１変調電圧
がデータ側に充電され、非発光絵素には充電されず非発
光絵素のデータ側電極電位は０Ｖになる。充電が完了す
ると、スイッチＳＷ６，ＳＷ７を“ＯＦＦ”にする。

２．Ｎ駆動における第２変調電圧充電および書き込み期
間(ＴＮ₂) 選択走査電極に接続しているドライバーのみＮch ＭＯ
ＳＦＥＴを“ＯＮ”にし、他の走査側ドライバーはＰch
ＭＯＳＦＥＴを“ＯＮ”にする。同時に走査側全ドラ
イバーＩＣ２０，３０のプルアップ共通線には制御信号
“ＰＭ２”によりスイッチＳＷ５を“ＯＮ”にして変調
電圧１／４Ｖmを印加し、その後制御信号“ＭＵＰ”に
よりスイッチＳＷ７を“ＯＮ”にすることで変調電圧１
／２Ｖm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“ＮＶＣ”に
よりスイッチＳＷ１を“ＯＮ”にすることにより負極性
の書き込み電圧−Ｖw を印加する。一方、データ側ドラ
イバーＩＣ４０は上述のＮ駆動における第１変調電圧充
電期間(ＴＮ₁)の駆動を継続する。

これにより、発光絵素にはＮ駆動における第１変調電圧
充電期間(ＴＮ₁)にデータ側に変調電圧１／２Ｖmが充電
されているため、データ側電極電位は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−Ｖw
が印加されるため、発光絵素にはＶm−(−Ｖw)＝Ｖw＋
Ｖmが印加され発光する。また、非発光絵素はデータ側
電極電位が０Ｖ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−Ｖwが印加されるため、非発光
絵素には０Ｖ−(−Ｖw)＝Ｖwが印加されるが、発光しき
い電圧Ｖth以下なので発光しない。

３．Ｎ駆動における書き込み電圧放電および第２変調電
圧リカバリー期間(ＴＮ₃) 制御信号“ＮＶＣ”，“ＰＭ２”，“ＭＵＰ”によりス
イッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ７を“ＯＦＦ”にした後、
走査側全ドライバーＳＤr₁〜ＳＤriのＮch ＭＯＳＦＥ
Ｔを“ＯＮ”することにより書き込み電圧は放電され、
走査側全電極電位は１／２Ｖmとなる。そこで、次に制
御信号“ＮＭ２Ｒ”，“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ
３′，ＳＷ８を“ＯＮ”にすることで、第２変調電圧充
電期間(ＴＮ₂)に走査側電極をプラスとして蓄積された
電荷の一部がコンデンサーＣmに蓄積される。そして、
走査側全電極電位は１／４Ｖmとなる。一方データ側電
極の発光絵素に接続された電極電位は、３／４Ｖmにな
る。

４．Ｎ駆動における第２変調電位放電および第１変調電
圧リカバリー期間(ＴＮ₄) 制御信号“ＮＭ２Ｒ”，“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ
３′，ＳＷ８を“ＯＦＦ”にした後、制御信号“ＮＧ
Ｃ”によりスイッチＳＷ２を“ＯＮ”にすると走査側電
極電位は０Ｖになる。またデータ側発光絵素に接続され
た電極電位は１／２Ｖm になる。ここで制御信号“Ｍ１
Ｒ”，“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ６′，ＳＷ８を
“ＯＮ”にすることで、第１変調電圧期間(ＴＮ₁)にデ
ータ側電極をプラスとして蓄積された電荷の一部がコン
デンサーＣmに蓄積される。そしてデータ側全電極電位
は１／４Ｖmとなる。

５．Ｐ駆動における第１変調電圧充電期間 (ＴＰ₁) 走査側の全てのドライバーＳＤr₁〜ＳＤriのＮch ＭＯ
ＳＦＥＴを“ＯＮ”にし、制御信号“ＮＧＣ”によりス
イッチＳＷ２を“ＯＮ”にすることで、走査側全電極を
０Ｖに保つ。同時に制御信号“Ｍ１”によりスイッチＳ
Ｗ６を“ＯＮ”にする。このときデータ側のドライバー
ＤＤr₁〜ＤＤriは表示データ信号の“ＤＡＴＡ”の反転
信号に従って発光の場合にはＮch ＭＯＳＦＥＴを“Ｏ
Ｎ”にし、非発光の場合Ｐch ＭＯＳＦＥＴを“ＯＮ”
にする。ここで入力表示データ信号“ＤＡＴＡ”の反転
信号をデータ側ドライバーＩＣ４０に入力する必要があ
るので、データ反転コントロール回路５００における反
転信号“ＲＶＣ”は“Ｈ”にしておく。さらに、制御信
号“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ８を“ＯＮ”にしてコ
ンデンサＣmに１／４Ｖmを充電する。次に、制御信号
“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ８を“ＯＦＦ”にした
後、制御信号“ＭＵＰ”によりスイッチＳＷ７を“Ｏ
Ｎ”にすることで、非発光絵素だけに段階的に１／２Ｖ
mの第１変調電圧がデータ側に充電される。このとき発
光絵素には充電されず発光絵素のデータ側電極電位は０
Ｖになる。充電が完了するとＳＷ６，ＳＷ７は“ＯＦ
Ｆ”にする。

６．Ｐ駆動における第２変調電圧充電および書き込み期
間(ＴＰ₂) 選択走査電極に接続しているドライバーのみＰch ＭＯ
ＳＦＥＴを“ＯＮ”にし、他の走査側ドライバーはＮch
ＭＯＳＦＥＴを“ＯＮ”にする。同時に走査側全ドラ
イバーＩＣ２０，３０のプルアップ共通線には、制御信
号“ＰＶＣ”によりスイッチＳＷ４を“ＯＮ”にするこ
とで正極性の書き込み電圧Ｖw＋Ｖmを印加する。また走
査側全ドライバーＩＣ２０，３０のプルダウン共通線に
は制御信号“ＮＭ２”によりスイッチＳＷ３を“ＯＮ”
にして変調電圧１／４Ｖmを印加し、その後、制御信号
“ＭＵＰ”によりスイッチＳＷ７を“ＯＮ”にすること
で変調電圧１／２Ｖmを印加する。一方、データ側ドラ
イバー４０はＰ駆動における第１変調電圧充電期間(Ｔ
Ｐ₁)の駆動を継続する。

これにより、発光絵素にはデータ側電極電位が０Ｖであ
るので段階的に１／２Ｖmの第２変調電圧が走査側に充
電され、これと同時に選択走査電極には正極性の書き込
み電圧Ｖw＋Ｖmが印加されるため、発光絵素には(Ｖw＋
Ｖm)−０Ｖ＝Ｖw＋Ｖmが印加され発光する。また非発光
絵素には第１変調電圧充電期間(ＴＰ₁)にデータ側に変
調電圧１／２Ｖmが充電されているため、データ側電極
電位はＶmとなる。これと同時に、上述のように選択走
査電極には正極性の書き込み電圧Ｖw＋Ｖmが印加されて
いるため、非発光絵素には(Ｖw＋Ｖm)−Ｖm＝Ｖwが印加
されるが、発光しきい電圧Ｖth以下なので発光しない。

７．Ｐ駆動における書き込み電圧放電および第２変調電
圧リカバリー期間(ＴＰ₃) 制御信号“ＰＶＣ”，“ＮＭ２”，“ＭＵＰ”によりス
イッチＳＷ４，ＳＷ３，ＳＷ７を“ＯＦＦ”にした後、
走査側ドライバーＳＤr₁〜ＳＤriのＮch ＭＯＳＦＥＴ
を“ＯＮ”することにより書き込み電圧は放電され、走
査側全電極電位は１／２Ｖmとなる。そこで、次に、制
御信号“ＮＭ２Ｒ”，“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ
３′，ＳＷ８を“ＯＮ”にすることで、第２変調電圧充
電期間(ＴＰ₂)に走査側電極をプラスとして蓄積された
電荷の一部がコンデンサーＣmに蓄積される。そして走
査側全電極電位は１／４Ｖmとなる。一方データ側電極
の非発光絵素に接続された電極電位は３／４Ｖmにな
る。

８．Ｐ駆動における第２変調電圧放電および第１変調電
圧リカバリー期間(ＴＰ₄) 制御信号“ＮＭ２Ｒ”，“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ
３′，ＳＷ８を“ＯＦＦ”にした後、制御信号“ＮＧ
Ｃ”によりスイッチＳＷ２を“ＯＮ”にすることにより
走査側電極電位は０Ｖになる。またデータ側非発光絵素
に接続された電極電位は１／２Ｖmになる。ここで制御
信号“Ｍ１Ｒ”，“ＭＤＷ”によりスイッチＳＷ６′，
ＳＷ８を“ＯＮ”にすることで、第１変調電圧期間(Ｔ
Ｐ₁)にデータ側電極をプラスとして蓄積された電荷の一
部がコンデンサーＣmに蓄積される。そしてデータ側全
電極電位は１／４Ｖmとなる。

(Ｂ) ＰＮフィールド１．Ｐ駆動における第１変調電圧充電期間 (ＴＰ₅) ＮＰフィールドＰ駆動における第１変調電圧充電期間
(ＴＰ₁)と同様の駆動を行う。

２．Ｐ駆動における第２変調電圧充電および書き込み期
間(ＴＰ₆) ＮＰフィールドＰ駆動における第２変調電圧充電および
書き込み期間(ＴＰ₂)と同様の駆動を行う。

３．Ｐ駆動における書き込み電圧放電および第２変調電
圧リカバリー期間(ＴＰ₇) ＮＰフィールドＰ駆動における書き込み電圧放電および
第２変調電圧リカバリー期間(ＴＰ₃)と同様の駆動を行
う。

４．Ｐ駆動における第２変調電圧放電および第１変調電
圧リカバリー期間(ＴＰ₈) ＮＰフィールドＰ駆動における書き込み電圧放電および
第２変調電圧リカバリー期間(ＴＰ₄)と同様の駆動を行
う。

５．Ｎ駆動における第１変調電圧充電期間 (ＴＮ₅) ＮＰフィールドＮ駆動における第１変調電圧充電期間
(ＴＮ₁)と同様の駆動を行う。

６．Ｎ駆動における第２変調電圧充電および書き込み期
間(ＴＮ₆) ＮＰフィールドＮ駆動における第２変調電圧充電および
書き込み期間(ＴＮ₂)と同様の駆動を行う。

７．Ｎ駆動における書き込み電圧放電および第２変調電
圧リカバリー期間(ＴＮ₇) ＮＰフィールドＮ駆動における書き込み電圧放電および
第２変調電圧リカバリー期間(ＴＮ₃)と同様の駆動を行
う。

８．Ｎ駆動における第２変調電圧放電および第１変調電
圧リカバリー期間(ＴＮ₈) ＮＰフィールドＮ駆動における第２変調電圧放電および
第１変調電圧リカバリー期間(ＴＮ₄)と同様の駆動を行
う。

以上のように、この駆動回路ではＮＰフィールドとＰＮ
フィールドの駆動タイミングより構成されており、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、偶数番目選択ラインに対してＰ駆動を実行し、
ＰＮフィールドではその逆の駆動を実行することで薄膜
ＥＬ表示装置の全絵素に対して発光に必要な交流パルス
を印加するものである。第３図に、絵素Ａ，絵素Ｂに印
加される電圧波形の代表例を示している。

ところで、従来の駆動回路では、発光後のＥＬ表示素子
内に蓄積されている書き込み電圧充電による電荷および
変調電圧充電による電荷を、駆動回路内の抵抗を通して
放電していた。しかし、この実施例における駆動回路で
は、この変調蓄積電荷を再利用することが可能な駆動回
路を用いている(但し書き込み蓄積電荷の再利用につい
ては省略しているが、変調電圧充電による電荷の再利用
の手法と同様にして行うことができる。)したがって、
この駆動回路では、変調蓄積電荷を放電する従来の駆動
回路に対して変調消費電力は２５％低減されるが、この
理由を第４図に示す回路のモデル図に従って説明する。

第４図(a)はＥＬ素子表示(容量Ｃo)にスイッチＳＷaを
“ＯＮ”にして電圧Ｖo(実施例においては１／２Ｖmに
相当)の充電を行なっている図である。ここでＲは駆動
回路内の抵抗を示している。このときＥＬ表示素子に蓄
えられるエネルギーは1/2 CoVo²、Ｒで消費されるエネ
ルギーは１／２CoVO²となる。次に、この状態でスイッ
チＳＷaを“ＯＦＦ”にし、スイッチＳＷbを“ＯＮ”に
して平衡状態になったときのＥＬ表示素子から外部コン
デンサーに(容量Ｃ)に移動したエネルギーを調べること
にする。ここで外部コンデンサーＣはあらかじめ電圧１
／２Ｖoが充電されているものとする(但しＣ＞＞Ｃo)。
また、回路に流れる電流をi，ＥＬ表示素子Ｃoに充電さ
れている電荷をqo,外部コンデンサーＣに充電されてい
る電荷をqとすると、が成り立つため、式(１),(２),(３)よりが得られる。一方、回路方程式より、Ｒ・i＋q／Ｃ−qo／Ｃo＝０ …(５) が成り立つため、式(５)に式(３),(４)を代入して、得
られる微分方程式を解くと、が得られる。よって式(３)よりとなり、抵抗Ｒで消費されるエネルギーＰＲはｔ→∞ではとなる。またＥＬ表示素子に残るエネルギーは、両端電
圧が１／２Ｖoとなるためとなる。よってＥＬ表示素子Ｃoから外部コンデンサー
Ｃに蓄積されるエネルギー(リカバリーエネルギー)は、となる。

したがって、通常のＥＬ表示素子Ｃoの充電・放電で
は、のエネルギーが必要となるため、２５％がリカバリーで
きることになる。

上記本実施例では、薄膜ＥＬ表示装置１０の走査側電極
およびデータ側電極夫々に双方向性スイッチング素子を
接続しているが、走査側電極のみもしくはデータ側電極
のみに双方向性スイッチング素子を接続して、ＥＬ表示
素子に蓄積した電荷を再利用しても同様の効果が得られ
本発明の要旨をそこなわないものである。

＜発明の効果＞以上より明らかなように、この発明の薄膜ＥＬ表示装置
の駆動回路は、双方向性スイッチング回路の動作によっ
て、薄膜ＥＬ表示素子における走査側電極およびデータ
側電極の少なくとも一方に接続された高耐圧ドライバー
ＩＣのプルアップ共通線あるいはプルダウン共通線に書
き込み電圧および変調電圧を印加し、上記高耐圧ドライ
バーＩＣの双方向性スイッチング素子の動作によって、
表示画素を構成するＥＬ層に発光閾値以上の電圧を印加
して発光させて画像を表示し、第１スイッチング回路の
動作によって、上記薄膜ＥＬ表示素子のＥＬ層に蓄積さ
れた電荷を外部に取り出してコンデンサーに蓄積し、次
の画像表示に際して、上記高耐圧ドライバーＩＣのプル
アップ共通線あるいはプルダウン共通線に上記双方向性
スイッチング回路に動作によって書き込み電圧または変
調電圧を印加する際に、第２スイッチング回路の動作に
よって、上記コンデンサーに蓄積された電荷を取り出し
て上記双方向性スイッチング回路に送出するので、発光
後の薄膜ＥＬ表示素子に蓄積されている変調蓄積電荷を
上記コンデンサーに蓄積し、次の表示時における書き込
み電圧印加時または変調電圧印加時に再利用できる。

したがって、この発明によれば、従来の利点を損なわず
に駆動電力の大部分(約７割)を占めている変調消費電力
を従来駆動に比べて２５％低減することができる。ま
た、書き込みエネルギーについても同様な方法が取れる
ため、書き込み消費電力についても２５％低減すること
ができ、消費電力を大幅に節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の薄膜ＥＬ表示装置の駆動
回路図、第２図は高耐圧プッシュ・プル双方向性ドライ
バーの構成例を示す図、第３図は第１図の動作を説明す
るタイムチャートおよび絵素に印加される電圧波形の例
を示す図、第４図は駆動回路のリカバリー回路モデル
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……走査側高耐圧プッシュ・プルドライバー
ＩＣ(第１双方向性スイッチング回路)、４０……データ側高耐圧プッシュ・プルドライバーＩＣ
(第２双方向性スイッチング回路)、１００……走査側高耐圧プッシュ・プルドライバーのプ
ルダウン共通線電位切換回路およびリカバリー回路(第
３双方向性スイッチング回路)、２００……走査側高耐圧プッシュ・プルドライバーのプ
ルアップ共通線電位切換回路(第４双方向性スイッチン
グ回路)、３００……データ側高耐圧プッシュ・プルドライバーの
プルアップ共通線電位切換回路およびリカバリー回路
(第５双方向性スイッチング回路)、４００……１／２変調電圧ステップ充電回路およびリカ
バリー回路、５００……データ反転コントロール回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに交差する方向に配列された走査側電
極およびデータ側電極の間にＥＬ層を介設して成る薄膜
ＥＬ表示素子における上記走査側電極およびデータ側電
極の少なくとも一方にプッシュ・プル機能を有する双方
向性スイッチング素子で構成された高耐圧ドライバーＩ
Ｃが接続されると共に、上記高耐圧ドライバーＩＣのプ
ルアップ共通線あるいはプルダウン共通線に双方向性ス
イッチング回路によって書き込み電圧および変調電圧を
印加し、上記双方向性スイッチング素子の動作によって
上記ＥＬ層に発光閾値以上の電圧を印加して薄膜ＥＬ表
示素子に画像を表示する薄膜ＥＬ表示装置の駆動回路に
おいて、上記双方向性スイッチング回路と高耐圧ドライバーＩＣ
のスイッチング素子との動作によって上記薄膜ＥＬ表示
素子に蓄積された電荷を、上記ＥＬ層が発光した後に外
部に取り出すための第１スイッチング回路と、上記第１スイッチング回路の動作によって上記薄膜ＥＬ
表示素子から外部に取り出された電荷を蓄積するコンデ
ンサーと、上記コンデンサーに蓄積された電荷を、上記双方向性ス
イッチング回路の動作によって上記高耐圧ドライバーＩ
Ｃのプルアップ共通線あるいはプルダウン共通線に書き
込み電圧または変調電圧を印加する際に取り出して、上
記双方向性スイッチング回路に送出する第２スイッチン
グ回路を備えたことを特徴とする薄膜ＥＬ表示装置の駆
動回路。