JPH1041068A - Ｅｌ素子の駆動方法 - Google Patents
Ｅｌ素子の駆動方法Info
- Publication number
- JPH1041068A JPH1041068A JP8197683A JP19768396A JPH1041068A JP H1041068 A JPH1041068 A JP H1041068A JP 8197683 A JP8197683 A JP 8197683A JP 19768396 A JP19768396 A JP 19768396A JP H1041068 A JPH1041068 A JP H1041068A
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- JP
- Japan
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- voltage
- potential
- alternating voltage
- electroluminescent element
- waveform
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のＥＬ素子の駆動方法においては、過大
な突入電流を生じないように正弦波の交番電圧で駆動す
るものであったので、この交番電圧の発生のためにＬＣ
発振回路が必要となり、全体構成が大型化する問題点を
生じていた。 【解決手段】 本発明により、交番電圧Ｅは、正負極性
電圧の双方が少なくとも各３段の昇圧部ＥＵおよび降圧
部ＥＤを有する階段状波形とされているＥＬ素子の駆動
方法としたことで、ＥＬ素子に過電流による寿命の短縮
を生じることなく、コンデンサ、コイルなどを使用する
ことなく発生することができる波形の交番電圧Ｅでの駆
動を可能とし駆動装置を小型化し課題を解決するもので
ある。
な突入電流を生じないように正弦波の交番電圧で駆動す
るものであったので、この交番電圧の発生のためにＬＣ
発振回路が必要となり、全体構成が大型化する問題点を
生じていた。 【解決手段】 本発明により、交番電圧Ｅは、正負極性
電圧の双方が少なくとも各３段の昇圧部ＥＵおよび降圧
部ＥＤを有する階段状波形とされているＥＬ素子の駆動
方法としたことで、ＥＬ素子に過電流による寿命の短縮
を生じることなく、コンデンサ、コイルなどを使用する
ことなく発生することができる波形の交番電圧Ｅでの駆
動を可能とし駆動装置を小型化し課題を解決するもので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ（エレクトロ
ルミネセンス）素子と称されている、蛍光体に電場を加
えることで発光させる素子の駆動方法に関するものであ
り、詳細には、駆動を行うときの電圧波形の改良に係る
ものである。
ルミネセンス）素子と称されている、蛍光体に電場を加
えることで発光させる素子の駆動方法に関するものであ
り、詳細には、駆動を行うときの電圧波形の改良に係る
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図５に示すものはＥＬ素子１０の基本的
な構成であり、例えばZnS:Cu,Al などの組成を有する蛍
光体により形成した発光層１１の一方の面にＩＴＯなど
透明で且つ導電性を有する部材で形成された透明電極１
２を設け、他方の面にアルミニウムの蒸着などにより形
成されたアルミ電極１３を設け、両電極１２、１３で発
光層１１を挟む構成としたものである。
な構成であり、例えばZnS:Cu,Al などの組成を有する蛍
光体により形成した発光層１１の一方の面にＩＴＯなど
透明で且つ導電性を有する部材で形成された透明電極１
２を設け、他方の面にアルミニウムの蒸着などにより形
成されたアルミ電極１３を設け、両電極１２、１３で発
光層１１を挟む構成としたものである。
【０００３】上記ＥＬ素子１０を駆動するときには、透
明電極１２とアルミ電極１３との間に、図６に示すよう
に正弦波（サインウエーブ）の波形を有する交番電圧Ｓ
を印加し、発光層１１を構成する蛍光体を励起して発光
を得るものである。このときに、交番電圧ＳはＥＬ素子
１０に高い発光効率が得られる周波数とされるが、通常
には２００〜１ＫＨｚの範囲に最適値がある。また、電
圧は８０〜１５０Ｖの範囲である。
明電極１２とアルミ電極１３との間に、図６に示すよう
に正弦波（サインウエーブ）の波形を有する交番電圧Ｓ
を印加し、発光層１１を構成する蛍光体を励起して発光
を得るものである。このときに、交番電圧ＳはＥＬ素子
１０に高い発光効率が得られる周波数とされるが、通常
には２００〜１ＫＨｚの範囲に最適値がある。また、電
圧は８０〜１５０Ｖの範囲である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の駆動方法では、交番電圧Ｓの波形に正弦波が要
求されるので、交番電圧Ｓの発生にはコイル（Ｌ）とコ
ンデンサ（Ｃ）とによるＬＣ共振回路を使用せざるを得
ないものとなり、しかも、このときの周波数が比較的に
低いのでコイルやコンデンサが大型のものとなり、イン
バータなど駆動装置が大型化する問題点を生じている。
また、上記したインバータなどの駆動装置は出力波形を
正弦波とした場合、例えば矩形波のものと比較すると効
率が低下し、駆動装置は一層に大型化して上記の問題点
を一層に顕著なものとする。
た従来の駆動方法では、交番電圧Ｓの波形に正弦波が要
求されるので、交番電圧Ｓの発生にはコイル（Ｌ）とコ
ンデンサ（Ｃ）とによるＬＣ共振回路を使用せざるを得
ないものとなり、しかも、このときの周波数が比較的に
低いのでコイルやコンデンサが大型のものとなり、イン
バータなど駆動装置が大型化する問題点を生じている。
また、上記したインバータなどの駆動装置は出力波形を
正弦波とした場合、例えば矩形波のものと比較すると効
率が低下し、駆動装置は一層に大型化して上記の問題点
を一層に顕著なものとする。
【０００５】ここで、前記ＥＬ素子１０の駆動に正弦波
の交番電圧Ｓが要求される理由は、図５からも明らかな
ように透明電極１２とアルミ電極１３とが対峙するコン
デンサと同様な構成であるので、矩形波のように一方の
電位から他方の電位に急激に変化する波形を印加する
と、その変化時に過大な充電電流が流れるものとなり、
その時の過大電流により発光層１１が破損するものと成
るからである。従って、例えばＩＣ化などにより小型化
が可能であると矩形波の駆動装置は採用できないとされ
ている。
の交番電圧Ｓが要求される理由は、図５からも明らかな
ように透明電極１２とアルミ電極１３とが対峙するコン
デンサと同様な構成であるので、矩形波のように一方の
電位から他方の電位に急激に変化する波形を印加する
と、その変化時に過大な充電電流が流れるものとなり、
その時の過大電流により発光層１１が破損するものと成
るからである。従って、例えばＩＣ化などにより小型化
が可能であると矩形波の駆動装置は採用できないとされ
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的な手段として、発光層を透
明電極とアルミ電極とで挟み、両電極間に交番電圧を印
加して成るＥＬ素子の駆動方法において、前記交番電圧
は、正負極性電圧の双方が少なくとも各３段の昇圧部お
よび降圧部を有する階段状波形とされていることを特徴
とするＥＬ素子の駆動方法を提供することで課題を解決
するものである。
課題を解決するための具体的な手段として、発光層を透
明電極とアルミ電極とで挟み、両電極間に交番電圧を印
加して成るＥＬ素子の駆動方法において、前記交番電圧
は、正負極性電圧の双方が少なくとも各３段の昇圧部お
よび降圧部を有する階段状波形とされていることを特徴
とするＥＬ素子の駆動方法を提供することで課題を解決
するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１に符号Ｅで示すもの
は本発明に係るＥＬ素子の駆動方法で採用する交番電圧
の第一の実施形態であり、この交番電圧ＥをＥＬ素子１
０（図５参照）の透明電極１２とアルミ電極１３との間
に印加することで点灯を行わせるものである。
態に基づいて詳細に説明する。図１に符号Ｅで示すもの
は本発明に係るＥＬ素子の駆動方法で採用する交番電圧
の第一の実施形態であり、この交番電圧ＥをＥＬ素子１
０（図５参照）の透明電極１２とアルミ電極１３との間
に印加することで点灯を行わせるものである。
【０００８】このときに、前記交番電圧Ｅの波形は、電
位が上昇する部分（以下、昇圧部ＥＵと称する）におい
ても、電位が下降する部分（以下、降圧部ＥＤ）におい
ても階段状となるものとされている。そして、この第一
の実施形態では交番電圧Ｅは正極性側の半サイクルと、
負極性側の半サイクルとが対称形状とされている。
位が上昇する部分（以下、昇圧部ＥＵと称する）におい
ても、電位が下降する部分（以下、降圧部ＥＤ）におい
ても階段状となるものとされている。そして、この第一
の実施形態では交番電圧Ｅは正極性側の半サイクルと、
負極性側の半サイクルとが対称形状とされている。
【０００９】ここで、前記交番電圧Ｅの波形について更
に詳細に説明を行う。尚、上記にも説明したように、こ
の第一の実施形態では正極性側の半サイクルと、負極性
側の半サイクルとが対称形状であるので、説明は正極性
側の半サイクルで代表させて行うものとする。
に詳細に説明を行う。尚、上記にも説明したように、こ
の第一の実施形態では正極性側の半サイクルと、負極性
側の半サイクルとが対称形状であるので、説明は正極性
側の半サイクルで代表させて行うものとする。
【００１０】前記交番電圧Ｅは、まず、昇圧部ＥＵでは
グランド電位０Ｖから、ＥＬ素子１０の特性に合わせて
設定された最高電位まで上昇するものとされるが、この
第一の実施形態では、グランド電位０Ｖから電位ＥＵ0
1、電位ＥＵ02、電位ＥＵ03、電位ＥＵ04を経由し、最
高電位である電位ＥＵ05までの５段階のステップで電位
を上昇するものとされている。
グランド電位０Ｖから、ＥＬ素子１０の特性に合わせて
設定された最高電位まで上昇するものとされるが、この
第一の実施形態では、グランド電位０Ｖから電位ＥＵ0
1、電位ＥＵ02、電位ＥＵ03、電位ＥＵ04を経由し、最
高電位である電位ＥＵ05までの５段階のステップで電位
を上昇するものとされている。
【００１１】そして、降圧部ＥＤでは逆に電位ＥＤ05か
ら電位ＥＤ04、電位ＥＤ03、電位ＥＤ02、電位ＥＤ01、
と経由して５段階のステップで電位を降下させ、グラン
ド電位０Ｖに達するものとされている。このときに、こ
の実施形態では、電位ＥＵ01と電位ＥＤ01、電位ＥＵ02
と電位ＥＤ02、電位ＥＵ03と電位ＥＤ03、電位ＥＵ04と
電位ＥＤ04および電位ＥＵ05と電位ＥＤ05はそれぞれ同
電位とされている。
ら電位ＥＤ04、電位ＥＤ03、電位ＥＤ02、電位ＥＤ01、
と経由して５段階のステップで電位を降下させ、グラン
ド電位０Ｖに達するものとされている。このときに、こ
の実施形態では、電位ＥＵ01と電位ＥＤ01、電位ＥＵ02
と電位ＥＤ02、電位ＥＵ03と電位ＥＤ03、電位ＥＵ04と
電位ＥＤ04および電位ＥＵ05と電位ＥＤ05はそれぞれ同
電位とされている。
【００１２】また、前記電位ＥＵ01〜電位ＥＵ05および
ＥＤ01〜電位ＥＤ05のそれぞれは、所定の時限はそれぞ
れが設定された電位を保つものとされているので、昇圧
部ＥＵにおいても降圧部ＥＤにおいても電位の変化は階
段状となり、且つ、昇圧部ＥＵと降圧部ＥＤは対称の形
状を有するものとなる。
ＥＤ01〜電位ＥＤ05のそれぞれは、所定の時限はそれぞ
れが設定された電位を保つものとされているので、昇圧
部ＥＵにおいても降圧部ＥＤにおいても電位の変化は階
段状となり、且つ、昇圧部ＥＵと降圧部ＥＤは対称の形
状を有するものとなる。
【００１３】図２に示すものは、上記に説明した交番電
圧ＥをＥＬ素子１０に印加したときの電流波形Ａであ
り、例えばグランド電位０Ｖと電位ＥＵ01との間など、
各電位間では急激な電圧変化を生じるので、ピーク状の
充電電流を生じるものとはなるが、本発明によりグラン
ド電位０Ｖから最高電位ＥＵ05の間が階段状に分割され
たことで、それぞれの電位間に生じる充電電流のピーク
値は、一度にグランド電位０Ｖから最高電位ＥＵ05まで
上昇させる場合に比べて少ないものとなる。
圧ＥをＥＬ素子１０に印加したときの電流波形Ａであ
り、例えばグランド電位０Ｖと電位ＥＵ01との間など、
各電位間では急激な電圧変化を生じるので、ピーク状の
充電電流を生じるものとはなるが、本発明によりグラン
ド電位０Ｖから最高電位ＥＵ05の間が階段状に分割され
たことで、それぞれの電位間に生じる充電電流のピーク
値は、一度にグランド電位０Ｖから最高電位ＥＵ05まで
上昇させる場合に比べて少ないものとなる。
【００１４】図３は、同一電圧、同一周波数（１００
Ｖ，４００Ｈｚ）でＥＬ素子１０を上記の本発明の交番
電圧Ｅで駆動したときの輝度維持率Ｂ１と、従来例の正
弦波の交番電圧Ｓで駆動したときの輝度維持率Ｂ０とを
示すものであり、上記のようにピーク値が低減されたこ
とで、本発明の交番電圧Ｅで駆動した場合にも、従来例
の正弦波で駆動するのと同等以上の輝度維持率、即ち、
寿命をＥＬ素子１０に対し与えることが可能となる。
Ｖ，４００Ｈｚ）でＥＬ素子１０を上記の本発明の交番
電圧Ｅで駆動したときの輝度維持率Ｂ１と、従来例の正
弦波の交番電圧Ｓで駆動したときの輝度維持率Ｂ０とを
示すものであり、上記のようにピーク値が低減されたこ
とで、本発明の交番電圧Ｅで駆動した場合にも、従来例
の正弦波で駆動するのと同等以上の輝度維持率、即ち、
寿命をＥＬ素子１０に対し与えることが可能となる。
【００１５】ここで、交番電圧Ｅを階段状に分割する段
数に関して述べれば、これは駆動するべきＥＬ素子１０
の特性、あるいは、必要とされる駆動電圧などの条件に
より適宜に設定されるものであり、例えば、駆動電圧が
低く且つ発光層１１も耐久性が高いものであれば、段数
は少なくても良いものとなる。要はＥＬ素子１０に充分
な寿命が保証されれば良く、本発明を成すための試作、
検討の結果では、少なくとも３段とすることで、その目
的は達成されるものである。
数に関して述べれば、これは駆動するべきＥＬ素子１０
の特性、あるいは、必要とされる駆動電圧などの条件に
より適宜に設定されるものであり、例えば、駆動電圧が
低く且つ発光層１１も耐久性が高いものであれば、段数
は少なくても良いものとなる。要はＥＬ素子１０に充分
な寿命が保証されれば良く、本発明を成すための試作、
検討の結果では、少なくとも３段とすることで、その目
的は達成されるものである。
【００１６】次いで、本発明の駆動方法である交番電圧
Ｅの発生手段について考察を行ってみると、この交番電
圧Ｅは階段状に変化するものであるので、例えば梯子型
抵抗回路など簡便なデジタル回路手段による波形生成手
段により、コイル、コンデンサなどを使用することなく
発生させることが可能となり、極めて小型に駆動装置が
形成できるものとなる。
Ｅの発生手段について考察を行ってみると、この交番電
圧Ｅは階段状に変化するものであるので、例えば梯子型
抵抗回路など簡便なデジタル回路手段による波形生成手
段により、コイル、コンデンサなどを使用することなく
発生させることが可能となり、極めて小型に駆動装置が
形成できるものとなる。
【００１７】図４は、本発明の第二の実施形態の交番電
圧Ｅ１を示すものであり、実際にＥＬ素子１０を駆動し
てみると、例えば電極特性の相違などにより、透明電極
１２側から流れる電流とアルミ電極１３側から流れる電
流とに、即ち、正負の半サイクルの間に電流値に差を生
じる場合を往々に生じる。
圧Ｅ１を示すものであり、実際にＥＬ素子１０を駆動し
てみると、例えば電極特性の相違などにより、透明電極
１２側から流れる電流とアルミ電極１３側から流れる電
流とに、即ち、正負の半サイクルの間に電流値に差を生
じる場合を往々に生じる。
【００１８】このときに、通常には、ＥＬ素子１０に対
する寿命の確保などの面から、電流が多く流れる側を基
準として電圧が設定されるので、電流が少ない側の半サ
イクルの駆動においてはＥＬ素子１０の発光量は不十分
なものとなり、結果としてＥＬ素子１０に期待する光量
が得られないものとなっている。
する寿命の確保などの面から、電流が多く流れる側を基
準として電圧が設定されるので、電流が少ない側の半サ
イクルの駆動においてはＥＬ素子１０の発光量は不十分
なものとなり、結果としてＥＬ素子１０に期待する光量
が得られないものとなっている。
【００１９】この第二の実施形態は、上記の状態に対応
して成されたものであり、本発明の駆動方法では、正極
性側の半サイクル用と負極性側の半サイクル用とのそれ
ぞれに専用の梯子型抵抗回路など波形生成手段を設ける
ことで、それぞれの半サイクルの電圧調整が可能とな
る。
して成されたものであり、本発明の駆動方法では、正極
性側の半サイクル用と負極性側の半サイクル用とのそれ
ぞれに専用の梯子型抵抗回路など波形生成手段を設ける
ことで、それぞれの半サイクルの電圧調整が可能とな
る。
【００２０】そして、この第二の実施形態では、前記交
番電圧Ｅ１において、例えば透明電極１２に印加する昇
圧部ＥＵの電位ＥＵ01〜ＥＵ05、および、降圧部ＥＤの
電位ＥＤ01〜ＥＤ05に対して、アルミ電極１３に印加す
る昇圧部ＥＵの電位ＥＵ11〜ＥＵ15、および、降圧部Ｅ
Ｄの電位ＥＤ11〜ＥＤ15のそれぞれを電圧を高く設定
し、透明電極１２と同じ電流が流れるものと調整するも
のである。
番電圧Ｅ１において、例えば透明電極１２に印加する昇
圧部ＥＵの電位ＥＵ01〜ＥＵ05、および、降圧部ＥＤの
電位ＥＤ01〜ＥＤ05に対して、アルミ電極１３に印加す
る昇圧部ＥＵの電位ＥＵ11〜ＥＵ15、および、降圧部Ｅ
Ｄの電位ＥＤ11〜ＥＤ15のそれぞれを電圧を高く設定
し、透明電極１２と同じ電流が流れるものと調整するも
のである。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、交
番電圧は、正負極性電圧の双方が少なくとも各３段の昇
圧部および降圧部を有する階段状波形とされているＥＬ
素子の駆動方法としたことで、ＥＬ素子に過電流による
寿命の短縮を生じることなく、コンデンサ、コイルなど
を使用することなく発生することができる波形の交番電
圧での駆動を可能とし駆動回路を小型化し、この種の装
置の全体構成の小型化に極めて優れた効果を奏するもの
である。
番電圧は、正負極性電圧の双方が少なくとも各３段の昇
圧部および降圧部を有する階段状波形とされているＥＬ
素子の駆動方法としたことで、ＥＬ素子に過電流による
寿命の短縮を生じることなく、コンデンサ、コイルなど
を使用することなく発生することができる波形の交番電
圧での駆動を可能とし駆動回路を小型化し、この種の装
置の全体構成の小型化に極めて優れた効果を奏するもの
である。
【００２２】また、上記の構成としたことで、正極側の
半サイクルと負極側の半サイクルとの電位を個別に設定
することを可能とし、例えば電極の特性の相違などによ
り一方の電極の側の電圧に対する駆動効率が低く、これ
によりＥＬ素子の全体としての発光光量が低下する問題
に対しても、電流が高効率側と同一となるように低効率
側の電圧を調整できるものとし、寿命に影響を及ぼすこ
となく光量の増加を可能とする優れた効果も奏するもの
である。
半サイクルと負極側の半サイクルとの電位を個別に設定
することを可能とし、例えば電極の特性の相違などによ
り一方の電極の側の電圧に対する駆動効率が低く、これ
によりＥＬ素子の全体としての発光光量が低下する問題
に対しても、電流が高効率側と同一となるように低効率
側の電圧を調整できるものとし、寿命に影響を及ぼすこ
となく光量の増加を可能とする優れた効果も奏するもの
である。
【図１】 本発明に係るＥＬ素子の駆動方法の第一の実
施形態の電圧波形を示すグラフである。
施形態の電圧波形を示すグラフである。
【図２】 同じ第一の実施形態の電流波形を示すグラフ
である。
である。
【図３】 同じ第一の実施形態による寿命特性を従来例
との比較で示すグラフである。
との比較で示すグラフである。
【図４】 同じく本発明に係るＥＬ素子の駆動方法の第
二の実施形態の電圧波形を示すグラフである。
二の実施形態の電圧波形を示すグラフである。
【図５】 ＥＬ素子の構成の例を示す説明図である。
【図６】 従来例の駆動方法における電圧波形を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０……ＥＬ素子 １１……発光層 １２……透明電極 １３……アルミ電極 Ｅ、Ｅ１……交番電圧 ＥＵ……昇圧部 ＥＵ01〜ＥＵ05、ＥＵ11〜ＥＵ15……電位 ＥＤ……降圧部 ＥＤ01〜ＥＤ05、ＥＤ11〜ＥＤ15……電位 Ａ……電流波形
Claims (2)
- 【請求項１】 発光層を透明電極とアルミ電極とで挟
み、両電極間に交番電圧を印加して成るＥＬ素子の駆動
方法において、前記交番電圧は、正負極性電圧の双方が
少なくとも各３段の昇圧部および降圧部を有する階段状
波形とされていることを特徴とするＥＬ素子の駆動方
法。 - 【請求項２】 前記交番電圧は、正極性側の半サイクル
と負極側の半サイクルとの電位のグランド電位に対する
絶対値を非対称として設定していることを特徴とする請
求項１記載のＥＬ素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19768396A JP3229819B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Ｅｌ素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19768396A JP3229819B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Ｅｌ素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1041068A true JPH1041068A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3229819B2 JP3229819B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=16378616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19768396A Expired - Fee Related JP3229819B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Ｅｌ素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3229819B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001006874A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-01-12 | Minolta Co Ltd | 有機電界発光素子の発光駆動方法 |
| EP1094436A3 (en) * | 1999-10-21 | 2002-07-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Gradation control of a electroluminescent display device |
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| WO2013015094A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Ｎｅｃライティング株式会社 | 有機ｅｌ照明装置 |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP19768396A patent/JP3229819B2/ja not_active Expired - Fee Related
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