JPS5857191A - Driving of thin film el display - Google Patents
Driving of thin film el displayInfo
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- JPS5857191A JPS5857191A JP15714881A JP15714881A JPS5857191A JP S5857191 A JPS5857191 A JP S5857191A JP 15714881 A JP15714881 A JP 15714881A JP 15714881 A JP15714881 A JP 15714881A JP S5857191 A JPS5857191 A JP S5857191A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は交流電界の印加に依ってEL(Electr。[Detailed description of the invention] The present invention uses EL (Electr) by applying an alternating electric field.
Lum1nescence)発光を呈する薄膜EL表示
装置の駆動方法に関するもので特に高耐圧MOS型IC
を用いた場合に有効な低消費電力の駆動方式を確立した
ものである。It relates to a method of driving a thin film EL display device that emits light (luminescence), and is particularly applicable to high-voltage MOS type ICs.
This has established a drive method with low power consumption that is effective when using
従来、表示装置の表示体として用いられる薄膜EL素子
に関して、発光層に規則的に高い交流電界(106V1
011程度)を印加し、絶縁耐圧、発光効率及び動作の
安定性等を高めるために、0.1〜2,0wt%のMn
(あるいはCu 、AI 、Br等)をドープしたZ
nS、Zn5e等の半導体発光層をY208 +TiO
2等の誘電体薄膜でサンドイッチした三層構造ZnS:
Mn(又はZn5e:Mn)EL素子が開発され、発光
緒特性の向上が確かめられている。この薄膜EL素子は
数KHzの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。Conventionally, regarding thin film EL elements used as display bodies of display devices, a high alternating current electric field (106V1) is regularly applied to the light emitting layer.
0.1 to 2.0 wt% Mn
(or Cu, AI, Br, etc.) doped Z
Semiconductor light emitting layer such as nS and Zn5e is made of Y208 +TiO
Three-layer structure ZnS sandwiched with dielectric thin films of grade 2:
Mn (or Zn5e:Mn) EL devices have been developed, and improvements in light emitting properties have been confirmed. This thin film EL element emits light with high brightness in response to an alternating current electric field of several KHz, and is characterized by long life.
薄膜EL素子の1例としてZnS:Mn薄膜EL素子の
基本的構造を第1図に示す。FIG. 1 shows the basic structure of a ZnS:Mn thin film EL device as an example of a thin film EL device.
第1図に基いて薄膜EL素子の構造を具体的に説明する
と、ガラス基板1上にI n203 、5n02等の透
明電極2、さら□にその上に積層してY 208 +T
iO2,Al2O3,5iBN4.5i02等からなる
第1の誘電体層3がスパッタあるいは電子ビーム蒸着法
等により重畳形成されている。第1の誘電体層3上には
ZnS:Mn焼結ペレットを電子ビーム蒸着することに
より得られるZnS発光層4が形成されている。この時
蒸着用のZnS:Mn焼結ペレットには活性物質となる
Mnが目的に応じた濃度に設定されたペレットが使用さ
れる。ZnS発光層4上には第1の誘電体層8と同様の
材質から成る第2の誘電体層5が積層され、更にその上
にA/等から成る背面電極6が蒸着形成されている。透
明電極2と背面電極6は交流電源7に接続され、薄膜E
L素子が駆動される。The structure of the thin film EL element will be explained in detail based on FIG.
A first dielectric layer 3 made of iO2, Al2O3, 5iBN4.5i02, etc. is formed in an overlapping manner by sputtering, electron beam evaporation, or the like. A ZnS light emitting layer 4 is formed on the first dielectric layer 3 by electron beam evaporation of ZnS:Mn sintered pellets. At this time, the ZnS:Mn sintered pellets used for vapor deposition are pellets in which Mn, which is an active substance, is set at a concentration depending on the purpose. A second dielectric layer 5 made of the same material as the first dielectric layer 8 is laminated on the ZnS light emitting layer 4, and a back electrode 6 made of A/ or the like is further deposited thereon. The transparent electrode 2 and the back electrode 6 are connected to an AC power source 7, and the thin film E
The L element is driven.
電極2,6間にAC電圧を印加すると、ZnS発光層4
の両側の誘電体層3,5間に上記AC電圧が誘起される
ことになり、従ってZnS発光層4内に発生した電界に
よって伝導帯に励起されかつ加速されて充分なエネルギ
ーを得た電子が、自由電子となって発光層界面へ誘引さ
れ、この界面で動する自由電子が直接Mn発光センター
を励起し、励起されたMn発光センターが基底状態に戻
る際に黄橙色の発光を行なう。即ち高い交流電界で加速
された自由電子が発光層の界面から他方の界面へ移動す
る過程でZnS発光層4中の発光センターであるZnサ
イトに入ったMn原子の電子を励起し、基底状態に落ち
る時、略々5850λをピークに幅広い波長領域で、強
いEL光発光放射する。When an AC voltage is applied between the electrodes 2 and 6, the ZnS light emitting layer 4
The above AC voltage is induced between the dielectric layers 3 and 5 on both sides of the ZnS light emitting layer 4. Therefore, the electric field generated in the ZnS light emitting layer 4 excites electrons into the conduction band and accelerates them to obtain sufficient energy. The free electrons become free electrons and are attracted to the luminescent layer interface, and the free electrons moving at this interface directly excite the Mn luminescent center, and when the excited Mn luminescent center returns to the ground state, it emits yellow-orange light. That is, in the process of free electrons accelerated by a high alternating current electric field moving from one interface of the luminescent layer to the other interface, they excite the electrons of the Mn atoms that have entered the Zn site, which is the luminescence center, in the ZnS luminescent layer 4, returning them to the ground state. When falling, strong EL light is emitted in a wide wavelength range with a peak of approximately 5850λ.
活性物質としてMn以外に希土類の弗化物を用いた場合
にはこの希土類に特有の緑色その他の発光色が得られる
。When a rare earth fluoride other than Mn is used as the active substance, green and other luminescent colors characteristic of this rare earth element can be obtained.
上記の如き構造を有する薄膜EL素子はスペース・ファ
クタの利点を生かした平面薄型ディスプレイ−デバイス
として、文字及び図形を含むコンピューターの出力表示
端末機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画像
、動画像等の表示手段として利用することができる。ま
た、その具体的な駆動方法としては特願昭51−925
71号。The thin film EL element having the above structure can be used as a flat thin display device that takes advantage of the space factor, and can be used to display characters, symbols, still images, moving images, etc. on computer output display terminal equipment and various other display devices that contain characters and figures. It can be used as a means of displaying images, etc. Moreover, the specific driving method is disclosed in Japanese Patent Application No. 51-925.
No. 71.
特願昭52−18680号、特願昭52−18631号
、特願昭52−121218号、特願昭52−1212
14号、特願昭53−10098号、特願昭54−11
0794号などにその詳細が説明されている。Japanese Patent Application No. 52-18680, Japanese Patent Application No. 18631-1983, Japanese Patent Application No. 121218-1982, Japanese Patent Application No. 1987-1212
No. 14, Japanese Patent Application No. 1983-10098, Japanese Patent Application No. 1984-11
The details are explained in No. 0794 and the like.
上記従来の薄膜EL素子は、これをコンデンサーの如き
動作を行なう容量性の素子と見ることができる。ところ
で、この薄膜EL素子は駆動電圧が200V程度と非常
に高くまたその容量も約6nF/a#程度と大きい値を
呈する。このため発光表示駆動に於ける消費電力を求め
るに際し発光に関与する電力を省略し、単なるコンデン
サーへの充放電電力を消費電力量と見なしても実際に消
費される電力と大差はない。従って、上記薄膜EL素子
を単なるコンデンサーCと考え、電圧Voを1回充放電
するのに必要な電力量を求める。まず、従来から行なわ
れている駆動方法に於ける充放電動作を簡略化して第2
図に示す。スイッチS2をOFF、スイッチS1をON
することによって抵抗Rを通して容量Cを電圧voで充
電する場合次式が成立する。The conventional thin film EL element described above can be viewed as a capacitive element that operates like a capacitor. By the way, this thin film EL element has a very high driving voltage of about 200 V and a large capacitance of about 6 nF/a#. Therefore, when calculating the power consumption in driving a light emitting display, even if the power involved in light emission is omitted and the power used to simply charge and discharge a capacitor is regarded as the amount of power consumed, there is not much difference from the power actually consumed. Therefore, considering the thin film EL element as a simple capacitor C, the amount of power required to charge and discharge the voltage Vo once is determined. First, the charging and discharging operations in the conventional drive method are simplified and the second
As shown in the figure. Turn off switch S2, turn on switch S1
When the capacitor C is charged with the voltage vo through the resistor R, the following equation holds true.
“f
Ri+て 1dt=E 曲・・四・川・(
1)(り式を電荷qで書き改めると
R−!!L+工q=E ・・・・・・・
・・・・・・・・(2)t C
となる。“f Ri+te 1dt=E song... Sichuan...
1) (If you rewrite the equation with charge q, R-!!L + engineering q=E...
......(2) t C .
この式の一般解はよく知られている。(但し、t=oに
おいてq=0と考える。)
即ち、
抵抗Rおよび容量Cにおける電力量wR1wcは各々次
式から算出される。The general solution to this equation is well known. (However, consider that q=0 at t=o.) That is, the electric energy wR1wc in the resistance R and the capacitance C is calculated from the following equations.
t−(1)において、(5)式(6)式は次の値を示す
。At t-(1), equations (5) and (6) show the following values.
1 2 ・・・・・・・・・・・・・・・(7
)WR=Wc =2 CV。1 2 ・・・・・・・・・・・・・・・(7
)WR=Wc=2CV.
(7)式は電源から供給したエネルギーの内1を抵抗R
中で消費し残り上が容量Cに蓄積されたことを2
示して9いる。また、容量Cに蓄積されたエネルギーは
、スイッチS1をOFF、スイッチS2をONすること
によって放電される時抵抗Rで全て消費される。従って
、従来の方法において容量Cに電圧Voを充放電するの
に必要な消費電力は合計WR+WC=CVo となるこ
とは明らかである。Equation (7) shows that 1 of the energy supplied from the power supply is connected to the resistance R
2 shows that the remaining amount is stored in the capacity C. Further, the energy stored in the capacitor C is completely consumed by the resistor R when it is discharged by turning off the switch S1 and turning on the switch S2. Therefore, it is clear that the total power consumption required to charge and discharge the voltage Vo to the capacitor C in the conventional method is WR+WC=CVo.
第8図は従来の薄膜EL表示装置に於ける駆動回路の構
成を示す回路図である。また第4図は第3図に示す駆動
回路の各端子及び薄膜EL素子8に入力される電圧波形
図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of a drive circuit in a conventional thin film EL display device. 4 is a diagram of voltage waveforms input to each terminal of the drive circuit and the thin film EL element 8 shown in FIG. 3.
電源電圧Voが供給されている回路の各端子IN1 、
IN2.IN8.IN4に第4図で示すタイミングでパ
ルス電圧を印加することによりトランジスタTrのベー
ス電位が切換えられてスイッチングが行なわれ薄膜EL
素子8には交番パルス電界が印加されてシーソー駆動さ
れることになり、EL発光が得られる。即ち、端子IN
I及びIN4にパルスが印加されるとトランジスタTr
l及びTr4が導通状態となり、トランジスタTrlよ
り薄れ、薄膜EL素子8は充電状態となる。次の期間で
端子IN2のみにパルスを印加するとトランジスタTr
2が導通状態となり、薄膜EL素子8の電荷は放電され
る。次に端子IN2及びIN8にパルスが印加されると
トランジスタTr2及びTrBが導通状態となり、トラ
ンジスタTr’Bより薄膜EL素子8を介してトランジ
スタTr2方向へ電流が流れ、薄膜EL素子8は上記と
は逆極性の充電状態となる。次の期間で端子IN4のみ
にパルスを印加するとトランジスタTr4が導通状態と
なり、薄膜EL素子8の電荷は放電される。Each terminal IN1 of the circuit to which the power supply voltage Vo is supplied,
IN2. IN8. By applying a pulse voltage to IN4 at the timing shown in FIG. 4, the base potential of the transistor Tr is changed, switching is performed, and the thin film EL is
An alternating pulse electric field is applied to the element 8 and it is driven in a seesaw manner, thereby obtaining EL light emission. That is, the terminal IN
When a pulse is applied to I and IN4, the transistor Tr
1 and Tr4 become conductive, becoming thinner than the transistor Trl, and the thin film EL element 8 enters a charged state. When a pulse is applied only to the terminal IN2 in the next period, the transistor Tr
2 becomes conductive, and the charges in the thin film EL element 8 are discharged. Next, when a pulse is applied to the terminals IN2 and IN8, the transistors Tr2 and TrB become conductive, and a current flows from the transistor Tr'B to the transistor Tr2 via the thin film EL element 8, and the thin film EL element 8 is The battery becomes charged with reverse polarity. When a pulse is applied only to the terminal IN4 in the next period, the transistor Tr4 becomes conductive, and the charge in the thin film EL element 8 is discharged.
上記パルス電圧の印加により薄膜EL素子8は交流駆動
され、EL発光パターンが得られる。The thin film EL element 8 is driven with alternating current by applying the above-mentioned pulse voltage, and an EL light emission pattern is obtained.
本発明は技術的手段を駆使することにより表示駆動のた
めの上記消費電力を低減し得る新規有用な薄膜EL表示
装置の駆動方法を提供することを目的とするものである
。An object of the present invention is to provide a new and useful method for driving a thin film EL display device that can reduce the power consumption for display driving by making full use of technical means.
第5図はステップ駆動法を用いた薄膜EL表示装置の基
本的駆動方法を説明する回路の簡略構成図である。FIG. 5 is a simplified circuit configuration diagram illustrating a basic driving method of a thin film EL display device using a step driving method.
スイッチS1 、S2をOFF、スイッチS3をONと
し、電圧Voよりも低い電圧値を有する電源KVo(0
<K<1)で抵抗Rを介し容量C(薄膜EL素子)を充
電する。次にスイッチS2+58をOFF、スイッチS
、をONにし、電源Voで容量Cを充電する。この充電
方法がステップ駆動法と称されるものである。放電時に
おいては従来の方法と同様スイッチS2のみONL放電
する。次にこのステップ駆動法による充放電に必要な電
力量を求めると次の如くとなる。Switches S1 and S2 are turned OFF, switch S3 is turned ON, and the power supply KVo (0
<K<1), the capacitor C (thin film EL element) is charged via the resistor R. Next, turn off switch S2+58, switch S
, and charge the capacitor C with the power source Vo. This charging method is called a step drive method. At the time of discharging, only the switch S2 is ONL discharged as in the conventional method. Next, the amount of power required for charging and discharging using this step drive method is determined as follows.
電源KVQからの充電によって抵抗Rおよび容量Cにお
ける電力量は(7)式より次の値が求まる。The amount of electric power in the resistor R and capacitor C due to charging from the power source KVQ can be determined from equation (7) as follows.
12
WR= Wc = −C(KVo) ・・・・・
・・・・・・・・・・(8)次に電源Voから容量Cを
充電する場合の電力量は(2)式および1=0のときq
o=cKV1)であることから
・・・・・・・・・・・・・・・(101となる。12 WR=Wc=-C(KVo)...
・・・・・・・・・・・・(8) Next, the amount of electricity when charging the capacitor C from the power source Vo is q when using equation (2) and 1=0.
Since o=cKV1), it becomes (101).
t−ωにおいて(9)式(io)式は次の値を示す。At t-ω, equation (9) and equation (io) show the following values.
wR“=去C(1−K)”Vo2
・・・・・・・・・・・・・・・0D
WR’ =C(I K ) Vo” 2 C(I
K )2Vo” ・・・・・・O’J従ってステップ
駆動法による充電時の抵抗R1容量Cにおける電力量の
各々の合計WR5+ wcsは(8)式(111式(1
′4式より次の値を示す。wR"=Leaving C(1-K)"Vo2 ・・・・・・・・・・・・・・・0D WR'=C(I K ) Vo" 2 C(I
K)2Vo''...O'JTherefore, the total amount of power WR5+ wcs at each of the resistors R1 and capacitance C during charging by the step drive method is calculated using equation (8) (111 equation (1
The following value is shown from equation '4.
WR5=工CK2V2+工C(l−K)2vo′・・曲
中・・・o講2 02
Wcs = 晋CV、” ・、、・曲、
、、、、、(+4+なおθ荀式で示される容量Cに蓄積
されたエネルギーは放電時に抵抗Rで全て消費される。WR5 = Engineering CK2V2 + Engineering C (l-K) 2vo'...In the song...o lecture 2 02 Wcs = Jin CV,” ・,,・ Song,
, , , (+4+θ) The energy stored in the capacitor C expressed by the formula is completely consumed by the resistor R during discharge.
従って、ステップ駆動法において容量Cに電圧voを充
放電するのに必要な消費電力WsはOat式041式よ
り次の値をとる。Therefore, the power consumption Ws required to charge and discharge the voltage vo to the capacitor C in the step drive method takes the following value from the Oat equation 041.
W5 ” WR5+WC5
痢式の消費電力Wsとパラメータにとの関係を第6図に
示す。W5'' WR5+WC5 Figure 6 shows the relationship between the power consumption Ws and the parameters of the WR5+WC5 type.
図中の一点鎖線P1は従来の駆動法であり、曲線P2は
第5図のステップ駆動法に対応する。第6図から明らか
なようにに=、では消費電力Wsは最小値をとり、従来
の方法と比較して消費電力はτになることが分る。The dashed line P1 in the figure corresponds to the conventional driving method, and the curve P2 corresponds to the step driving method shown in FIG. As is clear from FIG. 6, when =, the power consumption Ws takes a minimum value, and compared to the conventional method, the power consumption becomes τ.
またステップ駆動法により薄膜EL表示装置を駆動した
場合上記原理とよく一致する実験的結果を得ている。Furthermore, when a thin film EL display device is driven by the step driving method, experimental results that are in good agreement with the above principle have been obtained.
第7図は上記ステップ駆動法を実現するための駆動回路
の概略構成を示す回路構成図である。第8図は第7図に
示す駆動回路の各端子及び薄膜EL素子8に入力される
パルス電圧の電圧波形図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a schematic configuration of a drive circuit for realizing the step drive method described above. FIG. 8 is a voltage waveform diagram of pulse voltages input to each terminal of the drive circuit and the thin film EL element 8 shown in FIG.
端子INI 、IN2.INB及びIN4には第4図同
様にパルス電圧が印加される。ステップ駆動法は端子I
N5に印加されるパルスによって行なわれ、薄膜EL素
子8に印加される駆動パルスの立ち上りは端子IN5に
印加されるパルスの立ち上りに同期して2段階に上昇す
る。また薄膜EL素子8に充電された電荷は端子IN2
.IN4 を選択してパルス電圧を印加することによ
り従来と同様に放電される。トランジスタ1月とTr4
及びTr2とTrBを交互に導通させることにより薄膜
EL素子8が交流駆動され、薄膜EL素子8へ印加され
る正逆パルスの立ち上り途中でトランジスタTr5を導
通させることによりシーソー駆動法にステップ駆動法が
重畳された駆動方式が確立される。Terminals INI, IN2. A pulse voltage is applied to INB and IN4 as in FIG. 4. The step drive method uses terminal I
This is done by a pulse applied to the terminal N5, and the rise of the drive pulse applied to the thin film EL element 8 rises in two steps in synchronization with the rise of the pulse applied to the terminal IN5. Further, the electric charge charged in the thin film EL element 8 is transferred to the terminal IN2.
.. By selecting IN4 and applying a pulse voltage, it is discharged as in the conventional case. Transistor January and Tr4
By alternately conducting Tr2 and TrB, the thin film EL element 8 is driven with alternating current, and by making the transistor Tr5 conductive during the rise of the forward and reverse pulses applied to the thin film EL element 8, a step drive method can be applied to the seesaw drive method. A superimposed driving scheme is established.
本発明は上記ステップ駆動法を基本として薄膜EL表示
装置を駆動するものであり、以下高耐圧NチャンネルM
O5型ICを用いた駆動方法を例にとって実施例に従っ
て図面とともに詳説する。The present invention is to drive a thin film EL display device based on the above-mentioned step driving method, and hereinafter, a high voltage N-channel M
A driving method using an O5 type IC will be described in detail with reference to the drawings according to an embodiment.
第9図は本発明の1実施例を説明する薄膜EL表示装置
の駆動回路の構成図である。第10図は第9図の駆動回
路に於ける各部のパルス波形図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a drive circuit for a thin film EL display device, explaining one embodiment of the present invention. FIG. 10 is a pulse waveform diagram of each part in the drive circuit of FIG. 9.
第9図に於いて薄膜EL表示装置10はX方向電極Xl
−Xmをデータ側電極とし、Y方向電極Y1〜Ynを走
査側電極とするマトリックス話電極構造を有し、マトリ
ックス電極間に薄膜EL素子が介設され、その交点で表
示絵素E(i、j)が構成されている。X電極には信号
Slによって動作するトランジスタ21.22によって
予備充電電圧を印加する駆動回路20及びデータ側のダ
イオードアレイ30が共通線Aを介して接続され、ダイ
オードアレイ30にはX電極の各々と対応するダイオー
ド81a、81b、・・・81mが接続配列されている
。これはデータ側駆動線とNチャンネルMO5)ランジ
スタSD、、SD2. ・5Dmの逆バイアスを保護す
る作用をする。ダイオードアレイ30とX電極間にはデ
ータ側のスイッチング素子回路40がNチャンネルMO
5)ランジスタSD、。In FIG. 9, the thin film EL display device 10 has an X-direction electrode Xl.
-Xm is the data-side electrode, and the Y-direction electrodes Y1 to Yn are the scanning-side electrodes. A thin film EL element is interposed between the matrix electrodes, and the display picture element E(i, j) is configured. A drive circuit 20 that applies a preliminary charging voltage by transistors 21 and 22 operated by a signal Sl and a diode array 30 on the data side are connected to the X electrode via a common line A, and the diode array 30 is connected to each of the X electrodes. Corresponding diodes 81a, 81b, . . . 81m are connected and arranged. This is connected to the data side drive line and the N-channel MO5) transistors SD, , SD2 .・Acts to protect against 5Dm reverse bias. Between the diode array 30 and the X electrode, a switching element circuit 40 on the data side is an N-channel MO
5) Ransistor SD.
Sn2 、・・・SDmより構成配置され、Nチャンネ
ルMO8)ランジスタはX電極とアースライン間に接続
されている。これは書込みの非選択絵素点に充電された
電荷の放電回路を形成し、またフィールドリフレッシュ
パルス印加時に充電回路を形成する。Y電極には走査側
のスイッチング素子回路50がNチャンネルMO3I−
ランジスタSS、。The N-channel MO8) transistor is composed of Sn2, . . . SDm, and is connected between the X electrode and the ground line. This forms a discharge circuit for the electric charge charged at the non-selected pixel point for writing, and also forms a charging circuit when a field refresh pulse is applied. On the Y electrode, a switching element circuit 50 on the scanning side is connected to an N-channel MO3I-
Ranjistor SS.
ss2.・・・SSnより構成配置され、Nチャンネル
MO5)ランジスタは同様にY電極とアースライン間に
接続されている。これは書込みの選択絵素点に書込み電
圧を印加する回路を形成する。また、Y電極の奇数番目
のラインにはカソードが接続されかつアノードが共通線
Bに接続されるダイオードアレイ60が配置されている
。更にY電極の偶数番目のラインにはカソードが接続さ
れかつアノードが共通線Cに接続されるダイオードアレ
イ70が配置されている。これらのダイオ−ドア□レイ
ロ0゜70は走査側駆動線の分離とスイッチング素子の
逆バイアスを保護するものである。共通線B、Cには信
号S2によって動作するトランジスタ81゜82によっ
て引き上げ充電電圧を印加する駆動回路80が接続され
ている。また共通線Cには信号S8によって動作するト
ランジスタ91によって共通線Cに書込み及びフィール
ドリフレッシュパルス電圧を印加する駆動回路90が接
続されており、共通線Bには信号S4によって動作する
トランジスタ101によって共通線Bに書込み及びフィ
ールドリフレッシュパルス電圧を印加する駆動回路10
0が接続されている。ステップ駆動法により予備充電電
圧及び引き上げ充電電圧を印加する為の駆動回路110
は電源線りを介して駆動回路20及び駆動回路80に接
続されており、信号S5によって動作するトランジスタ
111でコン引き上げる。またトランジスタ112は信
956によってトランジスタ111がOFFの時にコン
デンサ118を充電する。駆動回路90及び駆動回路1
00には電源線Eを介してステップ駆動法により書込み
電圧パルス及びフィールドリフレッシュパルスを印加す
る為の駆動回路120が接続され信号S7によって動作
するトランジスタ121からVw(=VR)に引き上げ
る。またトランジスタ123には信号S8によってトラ
ンジスタ121がOFFの時にコンデンサ123を充電
する。ss2. ...SSn, and an N-channel MO5) transistor is similarly connected between the Y electrode and the ground line. This forms a circuit that applies a write voltage to the selected pixel point for writing. Further, a diode array 60 whose cathode is connected to the odd-numbered line of the Y electrode and whose anode is connected to the common line B is arranged. Furthermore, a diode array 70 whose cathode is connected to the even-numbered line of the Y electrodes and whose anode is connected to the common line C is arranged. These diode doors □Reiro 0°70 are for separating the scanning side drive lines and protecting the reverse bias of the switching elements. Connected to the common lines B and C is a drive circuit 80 that applies a boosted charging voltage through transistors 81 and 82 operated by a signal S2. Further, a drive circuit 90 that applies write and field refresh pulse voltages to the common line C is connected to the common line C by a transistor 91 operated by a signal S8, and a drive circuit 90 is connected to the common line B by a transistor 101 operated by a signal S4. Drive circuit 10 applying write and field refresh pulse voltages to line B
0 is connected. Drive circuit 110 for applying preliminary charging voltage and boosting charging voltage by step driving method
is connected to the drive circuit 20 and the drive circuit 80 via a power supply line, and is pulled up by a transistor 111 operated by a signal S5. Further, transistor 112 charges capacitor 118 by signal 956 when transistor 111 is off. Drive circuit 90 and drive circuit 1
00 is connected to a drive circuit 120 for applying a write voltage pulse and a field refresh pulse by a step drive method via a power supply line E, and is raised to Vw (=VR) from a transistor 121 operated by a signal S7. Further, a signal S8 is applied to the transistor 123 to charge the capacitor 123 when the transistor 121 is OFF.
次にこの回路の動作を第10図(AlO2)のタイムチ
ャートとともに説明する。なお、上記実施例では書込み
駆動電圧Vwは発光開始電圧vthと最高輝あり、フィ
ールドリフレッシュ駆動電圧vRは書込み駆動電圧Vw
とは電源数を低減する為に同じ電圧値を用いている。Next, the operation of this circuit will be explained with reference to the time chart of FIG. 10 (AlO2). In the above embodiment, the write drive voltage Vw is equal to the light emission start voltage vth and has the highest brightness, and the field refresh drive voltage vR is equal to the write drive voltage Vw.
uses the same voltage value to reduce the number of power supplies.
O第1段階T1:予備充電期間
スイッチング素子回路50の全ての走査側スイッチング
素子SS1〜SSnのゲートにハイレベル信号を供給し
、すべてをON状態にし、Y電極の電位を接地電位にす
る。この時X電極電位と比べてY電極電位が高い絵素は
ダイオード23.ダイオードアレイ30そしてスイッチ
ング素子回路50を介して蓄積電荷が放電される。また
この時データ側のスイッチング素子回路40のMOS
)ランジスタの全てはOFF状態に設定されている。O First stage T1: Pre-charging period A high level signal is supplied to the gates of all scanning side switching elements SS1 to SSn of the switching element circuit 50 to turn them all on, and the potential of the Y electrode is set to the ground potential. At this time, the picture element whose Y electrode potential is higher than the X electrode potential is the diode 23. Accumulated charges are discharged via the diode array 30 and the switching element circuit 50. Also, at this time, the MOS of the switching element circuit 40 on the data side
) All of the transistors are set to the OFF state.
次に駆動回路20は信号S1によりトランジスタ21.
22がONになり、ダイオードアレイ30が充電される
と駆動回路110は信号s5によってトランジスタ11
1がONL、コンデンサ113トランジスタ112はO
FFに保持されている。Next, the drive circuit 20 receives the signal S1 from the transistor 21.
22 is turned on and the diode array 30 is charged, the drive circuit 110 turns on the transistor 11 by the signal s5.
1 is ONL, capacitor 113 transistor 112 is O
It is held in FF.
ここで電圧vMは発光開始電圧vthと最高輝度発光電
圧Voとの間にVM =VQ −Vthの関係がある。Here, the voltage vM has a relationship of VM = VQ - Vth between the light emission start voltage vth and the highest brightness light emission voltage Vo.
O第2段階T2 :放電変調及び走査側引き上げ期間
走査側スイッチング素子回路50のMOSトランジスタ
ss1〜SSnの全てをOFFしデーター側スイッチン
グ素子アレイの内非発光絵素に接続されたMOS )ラ
ンジスタのみONL、発光絵素に接続されたMOS)ラ
ンジスタはOFFに保つ。O Second stage T2: Discharge modulation and scanning side pull-up period All MOS transistors ss1 to SSn of the scanning side switching element circuit 50 are turned off, and only the MOS transistors connected to non-light emitting pixels in the data side switching element array are turned on. , MOS) transistors connected to the light-emitting pixels are kept OFF.
非発光絵素の放電を終了した後走査側引き上げ充電電圧
を印加する駆動回路80は信号S2によってトランジス
タ81がONし、スイッチング素子回路50、及びダイ
オードアレイ60の共通線B。After the discharge of the non-light-emitting picture element is completed, the transistor 81 of the drive circuit 80 that applies the scan-side boost charging voltage is turned on by the signal S2, and the common line B of the switching element circuit 50 and the diode array 60 is turned on.
次に駆動回路110は信号S5によってトランジス1夕
111がONし、コンデンサ113によっげる。Next, in the drive circuit 110, the transistor 111 is turned on by the signal S5, and the capacitor 113 is turned on.
0第3段階T8 :書込み駆動期間
法に第9図に示す絵素E(i、j)を例えば選択された
書込み絵素点とすると、該選択点と接続されていないダ
イオードアレイ70の共通線Bは駆動回路100′のト
ランジスタ101が信号S4に時、絵素E(i、j)の
走査側MO5)ランジスタSSjのみONL、、他の走
査側MO5)ランジスタはすべてOFFに保たれる。こ
のMOS )ランジスタSSjのみONされた状態にお
いて次に駆動回路120のトランジスタ121は信号S
7によっ重畳され、電源線E及び共通線Cは電圧Vwま
で引き上げられる。この期間中データー側MOSトトラ
ンジスターはすべてOFFに保持されている。0 Third stage T8: In the write drive period method, if the picture element E (i, j) shown in FIG. In B, when the transistor 101 of the drive circuit 100' receives the signal S4, only the scanning side MO5) transistor SSj of the picture element E(i, j) is ON, and all the other scanning side MO5) transistors are kept OFF. In a state where only this MOS) transistor SSj is turned on, the transistor 121 of the drive circuit 120 then receives the signal S
7, and the power line E and the common line C are pulled up to the voltage Vw. During this period, all data side MOS transistors are kept OFF.
この書込み駆動によって選択走査電極Yjを除く全ての
走査側電極は発光開始電圧Vthと最高輝度引き上げら
れる。By this writing drive, all the scan side electrodes except the selected scan electrode Yj are raised to the light emission start voltage Vth and the maximum brightness.
以上第1〜第3段階の駆動により第10図(6)に代表
例として絵素E(i、j)、E(i、j+1)の印加波
形を示す如く選択走査電極上の各絵素には発光を望まな
い場合電圧Vw−TVMが印加され変調電圧はvMとな
る。なお、選択走査電極外の各輪1
素には士−vMが印加されるが通常電圧2VMは電圧v
thより十分低く保たれる為、発光を伴なうことはない
。As a result of the above-mentioned first to third stages of driving, each picture element on the selected scanning electrode is When light emission is not desired, voltage Vw-TVM is applied and the modulation voltage becomes vM. Incidentally, -vM is applied to each wheel 1 element outside the selected scanning electrode, but the normal voltage 2VM is the voltage v
Since it is kept sufficiently lower than th, no light is emitted.
全走査ラインに対する順次走査が終了すると次のTre
fの期間でフィールドリフレッシュ駆動を行なう。When sequential scanning for all scanning lines is completed, the next Tre
Field refresh driving is performed during period f.
0第4段階:フィールドリフレッシュ駆動期間(Tre
f)
駆動回路90及び駆動回路100中のトランジスタ91
,101は信号S8+54によって共通走査側スイッチ
ング素子回路50の全MO5)ランジスタはすべてOF
F、データ側スイッチング素子回路40の全MO8)ラ
ンジスタはONされる。これらのMOS )ランジスタ
が同じ状態において次に駆動回路120中のトランジス
タ121は信号S7によってONし、コンデンサ128
に共通線B、Cは電圧vRまで引き上げられ、全絵素に
電圧vRが印加される。0 4th stage: Field refresh drive period (Tre
f) Transistor 91 in drive circuit 90 and drive circuit 100
, 101, all MO5) transistors of the common scanning side switching element circuit 50 are turned OF by the signal S8+54.
F, all MO8) transistors of the data side switching element circuit 40 are turned on. When these MOS) transistors are in the same state, the transistor 121 in the drive circuit 120 is turned on by the signal S7, and the capacitor 128 is turned on.
The common lines B and C are pulled up to voltage vR, and voltage vR is applied to all picture elements.
このフィールドリフレッシュ駆動により、薄膜EL表示
装置10に対して書込み駆動とは逆極性のフィールドリ
フレッシュパルスが印加され、1フイールド(1フレー
ム)の交流駆動サイクルを閉じる。なお、フィールドリ
フレッシュパルスが加えられると、すでに書込み電圧が
加えられて発光した絵素は分極している為、この分極に
よる電界とフィールドリフレッシュパルスが重畳して書
込み発光した絵素のみが発光する。By this field refresh drive, a field refresh pulse having a polarity opposite to that of the write drive is applied to the thin film EL display device 10, thereby closing the AC drive cycle of one field (one frame). Note that when the field refresh pulse is applied, since the picture elements that have already emitted light due to the application of the write voltage have been polarized, the electric field due to this polarization and the field refresh pulse are superimposed, and only the picture elements that have emitted light due to writing will emit light.
以上によりステップ駆動法による消費電力低減効果を高
耐圧NチャンネルMO3ICを用いたX−Yマ) IJ
ソックス薄膜EL表示装置に適用した駆動方法が確立さ
れる。なお上述の実施例ではフィールドリフレッシュパ
ルス電圧vRと書込み電圧Vwとは同じ電圧を用いまた
予備充電電圧Vpreと引き上げ充電電圧vBsも同じ
電圧を用いている。As described above, the power consumption reduction effect of the step drive method can be demonstrated using a high-voltage N-channel MO3IC (X-Y motor) IJ
A driving method applied to a sock thin film EL display device is established. In the above-described embodiment, the same voltage is used for the field refresh pulse voltage vR and the write voltage Vw, and the same voltage is used for the preliminary charging voltage Vpre and the boosting charging voltage vBs.
これは駆動回路の簡単化の為であり、各々異った電圧を
用いる場合においても本発明を適用することは可能であ
る。This is to simplify the drive circuit, and the present invention can be applied even when different voltages are used.
以上詳説した如く本発明は薄膜EL素子が容量性素子で
あることを利用して表示に際しての駆動電力を低減した
ものであり、薄膜EL表示装置の駆動方法として非常に
有効な技術である。As explained in detail above, the present invention utilizes the fact that the thin film EL element is a capacitive element to reduce the driving power during display, and is a very effective technique as a method for driving a thin film EL display device.
第1図は薄膜EL素子の基本的構造を示す構成図である
。
° 第2図は従来の駆動方法に於ける充放電動作を説明
する説明図である。
第3図は従来の薄膜EL表示装置に於ける駆動回路の構
成を示す回路図である。第4図は第3図に示す駆動回路
に入力す屯る電圧波形を示すタイミング波形図である。
第5図はステップ駆動法の基本的動作を説明する回路の
簡略構成図である。
第6図は従来の駆動法とステップ駆動法に於ける消費電
力を比較して説明する説明図である。
第7′図は第5図に示すステップ駆動法を実行する薄膜
EL表示装置の駆動回路の構成図である。
第8図は第7図に示す駆動回路に入力される電圧波形を
示すタイミング波形図である。
第9図は本発明の1実施例を示す薄膜EL表示装置の駆
動回路の構成図である。第10図は第9図に示す駆動回
路に於ける各部の電圧波形図である。
lO・・・薄膜EL表示装置、20・・・X電極予備充
電用駆動回路、40・・・X電極スイッチング素子回路
、50・・・Y電極スイッチング素子回路、110・・
・充電電圧印加用駆動回路、120・・・ステップ駆動
用駆動回路。
第 l 図
第3 図
パテメータ KFIG. 1 is a block diagram showing the basic structure of a thin film EL element. 2 is an explanatory diagram illustrating charging and discharging operations in a conventional driving method. FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of a drive circuit in a conventional thin film EL display device. FIG. 4 is a timing waveform diagram showing the voltage waveform input to the drive circuit shown in FIG. 3. FIG. FIG. 5 is a simplified configuration diagram of a circuit explaining the basic operation of the step drive method. FIG. 6 is an explanatory diagram for comparing and explaining the power consumption in the conventional driving method and the step driving method. FIG. 7' is a configuration diagram of a drive circuit for a thin film EL display device that executes the step drive method shown in FIG. 5. FIG. 8 is a timing waveform diagram showing voltage waveforms input to the drive circuit shown in FIG. 7. FIG. 9 is a configuration diagram of a drive circuit for a thin film EL display device showing one embodiment of the present invention. FIG. 10 is a voltage waveform diagram of each part in the drive circuit shown in FIG. 9. lO...Thin film EL display device, 20...X electrode pre-charging drive circuit, 40...X electrode switching element circuit, 50...Y electrode switching element circuit, 110...
- Drive circuit for applying charging voltage, 120... Drive circuit for step drive. Figure l Figure 3 Patemometer K
Claims (1)
を1対の電極間に介設して成る薄膜EL表示装置の駆動
方法に於いて、EL光発光得る駆動電圧値Voのに倍(
0<K<1)の値を有する電圧を印加して前記薄膜EL
表示装置を充電した後継続してVoの値を有する電圧を
印加することにより、前記薄膜発光層に選択的に書込み
パルスを付与した後、逆極性のリフレッシュパルスを全
面印加することにより前記書込みパルスの付与された部
分の前記薄膜発光層よりEL光発光生起せしめ、ステッ
プ状に立ち上る前記書込み及びリフレッシュパルスでE
L発光動作を行なわしめることを特徴とする薄膜EL表
示装置の駆動方法。1. In a method for driving a thin-film EL display device in which a thin-film light-emitting layer that emits EL light in response to the application of an electric field is interposed between a pair of electrodes, the drive voltage value Vo for emitting EL light is doubled. (
By applying a voltage having a value of 0<K<1), the thin film EL
After charging the display device, a voltage having a value of Vo is continuously applied to selectively apply a write pulse to the thin film light emitting layer, and then a refresh pulse of opposite polarity is applied to the entire surface to reduce the write pulse. The write and refresh pulses that rise in a step manner cause EL light emission to occur from the portion of the thin film light emitting layer to which E is applied.
A method for driving a thin film EL display device, characterized in that it performs an L-light emission operation.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15714881A JPS5857191A (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Driving of thin film el display |
US06/412,377 US4594589A (en) | 1981-08-31 | 1982-08-27 | Method and circuit for driving electroluminescent display panels with a stepwise driving voltage |
DE19823232389 DE3232389A1 (en) | 1981-08-31 | 1982-08-31 | METHOD AND DRIVER CIRCUIT FOR EXCITING THICK-LAYER ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY BOARDS |
GB08224801A GB2105085B (en) | 1981-08-31 | 1982-08-31 | Drive for thin-film electroluminescent display panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15714881A JPS5857191A (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Driving of thin film el display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5857191A true JPS5857191A (en) | 1983-04-05 |
JPS648829B2 JPS648829B2 (en) | 1989-02-15 |
Family
ID=15643223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15714881A Granted JPS5857191A (en) | 1981-08-31 | 1981-09-30 | Driving of thin film el display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5857191A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5967974A (en) * | 1982-05-04 | 1984-04-17 | レインスフォ−ズ・メタル・プロダクツ・プロプライアタリ−・リミテッド | Emergency locking reel for safety belt |
JPS61252582A (en) * | 1985-04-30 | 1986-11-10 | プレイナ−・システムズ・インコ−ポレ−テツド | Driver for matrix type thin film field luminous display |
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1981
- 1981-09-30 JP JP15714881A patent/JPS5857191A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS648829B2 (en) | 1989-02-15 |
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