JPS6329798A - 薄膜ｅｌ表示装置の駆動回路 - Google Patents

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、すなわち、薄膜ＥＬ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表示装置
は次のように構成される。

第４図に図示のように、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Ｙ２Ｏ３、Ｓ　ｉ　３Ｎ４、ＴｉＯ２、Ａ４２０３等
の誘電物質層３、Ｍｎ等の活性剤をドープしたＺｎＳよ
りなるＥＬ層４、上記と同じ（Ｙ２Ｏ３、Ｓ　ｉ　３Ｎ
４、Ｔ　ｉ　Ｏ２、ｌ！２０３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
５００〜１００ＯＯＡ　　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１２０３
になる帯状の背面電極５を平行に設ける。

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
価回路的には容量性素子と見ることができる。また、前
記薄膜ＥＬ素子は第５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表示装置のためデータ側各電
極には１／２の変調電圧ｖＭを充電するダイオードとＯ
Ｖに放電させるスイッチング回路を接続すると共に、走
査側電極の駆動回路としてＮｃｈ　　ＭＯＳドライバー
とＰｃｈ　　ＭＯＳドライバーを備え、フィールド反転
駆動を行ない、さらに１走査線毎に絵素に加わる書き込
み波形の極性を反転する駆動回路や、走査側電極数の増
加に対応し、データ側電極の各々にＥＬ層に対して変調
電圧ＶＭを充電するＰｃｈ高耐圧ＭＯ５ドライバーと、
０■に放電させるＮｃｈ高耐圧ＭＯＳ　ドライバーを接
続することにより、書き込み駆動中にデータ側電極を表
示データに従って変調電圧の充放電を１度に行う駆動回
路が提案されている。

く発明が解決しようとする問題点〉 しかし、これらの提案において走査電極の１ラインに対
して２個以上のドライバーＩＣ（Ｎｃｈ高耐圧ＭＯＳド
ライバーＩＣ及びＰｃｈ高耐圧ＭＯＳドライバーＩＣ等
）を必要としていた。また、走査側電極に正、負の高電
圧パルスを印加させるため、Ｎｃｈ高耐圧ＭＯＳドライ
バー及びＰｃｈ高耐圧ＭＯ５ドライバーの各制御信号を
フローティングさせる必要があり、そのため各制御信号
用のアイソレーター及び各々７０−ティング電源（ドラ
イバー制御信号用インタフェース回路）が必要となって
いた。よってＥＬ駆動装置の薄型・コンパクト化及び低
コスト化を阻んでいた。

本発明は、ごのような事情に鑑みてなされたもので、薄
型・コンパクト化及び低コスト化が可能となる駆動回路
を提供するものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、ＥＬ層を互いに交差する方向に配列した走査
側電極とデータ側電極間に介設して構成された薄膜ＥＬ
表示装置において、後述する第１及び第２スイッチング
回路はプッシュ・プル機能をもち、単一電位のシフトレ
ジスタ、ゲート等の論理回路で制御される第１及び第２
の高耐圧ドライバーＩＣを含んでなるものであり、走査
側電極の各々に、データ側電極に対して負極性の電圧及
び正極性の電圧を印加する第１スイッチング回路を接続
し、この第１スイッチング回路における前記第１高耐圧
ドライバーＩＣのプルダウン用共通線には負極性書き込
み電圧と０Ｖに切り替える第３スイッチング回路を接続
し、プルアップ用共通線には正極性書き込み電圧とＯＶ
に切り替える第４スイッチング回路を接続するとともに
、データ側電極の各々に前記走査側電極に対応するＥＬ
層に対して変調電圧の充・放電を行う第２スイッチング
回路を接続し、この第２スイッチング回路における前記
第２高耐圧ドライバーＩＣのプルダウン用共通線はＯＶ
に接続し、プルアップ用共通線には該共通線をフローテ
ィングレベル及び変調電圧ＶＭに切換える第５スイッチ
ング回路を接続してなることを特徴とする薄膜ＥＬ表示
装置の駆動回路である。

く作　用〉 上記により、プッシュ・プル機能をもつ高耐圧ドライバ
ーＩＣを用いているので走査側ドライバーに入力する制
御信号のインターフェース回路を簡素化し、かつ・走査
電極１ライン当りのドライバーコストを低減できる。

〈実施例〉 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

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。

ＩＯは発光シキイ電圧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＠Ａ電極として電
極のみを示している。２０．３０は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
シュプルタイプドライバーＩＣ（第１スイッチング回路
に相当）である。２１．３］は各走査側ドライバーＩ　
Ｃ２０，３０中のシフトレジスタ等の論理回路であり、
Ｓ　ｃａｎ　ｄａｔａ　、　ＰＵＰ　。

ＰＤＷ等の制御信号によりシフトレジスタ中の５ｃａｎ
　ｄａｔａに対応してプルアップもしくはプルダウン素
子がＯＮする状態、５ｃａｎ　ｄａｔａに関係なく全て
のプルアップ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Ｘ方向電極に対応するデ
ータ側高耐圧プッシュプルタイプドライバーＩＣ（第２
スイッチング回路に相当）であり、４１はデータ側ドラ
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（ａ）に示すプッシュプルタイプドライバーの
一構成例を第２図（ｂ）に示す。５０１はプルアップ用
のＰｃｈ高耐圧ＭＯ３ＦＥＴ、５０２はプルタウン用の
Ｎｃｈ高耐圧ＭＯ５ＦＥＴ、５０３，５０４は各々のＦ
ＥＴ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ＯＮ、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何ら差しつかえない。

１００は走査側ドライバー２０．３０のプルダウン共通
線電位を切換える回路（第３スイッチング回路に相当）
であり、制御信号ＮＶＣ、ＮＧＣにより負極性の書き込
み電圧−ＶｗとＯＶに切換えるスイッチＳＷＩ、ＳＷ２
より構成されている。

２００は走査側ドライバー２０．３０のプルアップ共通
線電位を切換える回路（第４スイッチング回路に相当）
であり、制御信号ＰＶＣ，ＰＧＣにより正極性の書き込
み電圧ｖ　ｗ＋Ｖ　ＭとＯＶに切換えるスイッチＳＷ３
．ＳＷ４より構成されている。

３００はデータ側ドライバー４０のプルアップ共通線電
位を切換える回路（第５スイッチング回路に相当）であ
り、制御信号Ｍ　Ｃにより変調電圧ｖＭと７０−ティン
グ状態に切換えるスイッチＳＷ５より構成されている。

４００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Ｙｌと絵素Ｂを含む
Ｙ２の走査電極が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高耐圧ドライバーＩ　Ｃ２０，
３０のプルダウン用Ｍ　ＯＳ　Ｆ　Ｅ　ＴをＯＮＩ、、
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、プルアップ用ＭＯ５ＦＥＴをＯＮＬ、、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駆動における変調電圧充電期間、（ＴＮＩ）
走査側の全てのドライバー５Ｄｒ１〜５Ｄｒ１のＰｃｈ
　ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせ、制御信号ＰＧＣによりスイ
ッチＳＷ４をＯＮさせることで、走査側全電極をＯＶに
保つ。同時に制御信号ＭＣによりスイッチＳＷ５をＯＮ
させ、データ側のドライバーＤＤｒ、〜ＤＤｒｉは表示
データ信号に従い発光の場合Ｐｃｈ　ＭＯＳＦＥＴをＯ
Ｎ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
光の場合、入力表示データ論理をそのままドライバーＩ
Ｃ４０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４００における信号ＲＶＣは１Ｌ”にしておく
。（但しドライバーＩＣは”Ｈ”でＰｃｈＭＯＳＦＥＴ
がＯＮｔ、、′Ｌ″でＮｃｈＭＯＳＦＥＴがＯＦＦする
ものとする。）これにより発光絵素だけに変調電圧ｖＭ
がデータ側に充電される。充電が完了すると、スイッチ
ＳＷ５は。

ＯＦＦにする。

２、　　Ｎ駆動における書き込み期間（ＴＮ２）走査側
全ドライバー５Ｄｒ１〜ＳＤ、ｉのプルダウン共通線電
位を負極性の書き込み電圧−Ｖｗにするため、制御信号
ＮＶＣによりスイッチＳＷＩをＯＮさせる。それと同時
に奇数走査側ドライバー２０だけシフトレジスタのデー
タに従ってＯＮさせる。つまり選択走査電極に接続のド
ライバーのみＮｃｈＭＯＳＦＥＴをＯＮさせ、他はＰｃ
ｈ　ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせる。一方、偶数走査側ドラ
イバー３０及びデータ側ドライバー４０は、ＴＮ１期間
の駆動を継続する。これにより発光絵素にはｖＭ−（−
Ｖｗ　）−Ｖｖｖ＋ＶＭが印加され発光する。また非発
光絵素にはＯＶ−（−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駆動における放電期間（ＴＮ３）制御信号Ｎ
ＶＣによりスイッチＳＷＩをＯＦＦにした後、制御信号
ＮＧＣによりスイッチＳＷ２をＯＮさせ、同時に走査側
全ドライバーのＮｃｈ　ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせる。こ
れにより、書き込み電圧は放電され、全走査電極はＯＶ
になる。

４、　　Ｐ駆動における変調電圧充電期間（ＴＰＩ）走
査側の全てのドライバー５Ｄｒ１〜５ＤｒｉのＮｃｈＭ
ＯＳＦＥＴをＯＮさせ制御信号ＮＧＣによりスイッチＳ
Ｗ２をＯＮさせることで、走査側全電極の電位をＯＶに
保つ。同時に、制御信号ＭＣによりスイッチＳＷ５をＯ
Ｎさせ、データ側のドライバーＤＤｒ工〜ＤＤ、ｉは表
示データ信号の反転信号に従い発光の場合Ｎｃｈ　ＭＯ
ＳＦＥＴをＯＮにし、非発光の場合Ｐｃｈ　ＭＯＳＦＥ
ＴをＯＮにする。ここで入力表示データ逆論理をドライ
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４００における信号ＲＶＣは′″Ｈ″に
しておく。これにより非発光絵素だけに、変調電圧ｖＭ
がデータ側に充電される。充電が完了するとスイッチＳ
Ｗ５はＯＦＦにする。

５　Ｐ駆動における書き込み期間（ＴＰ２）走査側全ド
ライバーのプルアップ共通線電位を正極性の書き込み電
圧ｖ　ｗ＋Ｖ　Ｍにするため、制御信号ＰＶＣによりス
イッチＳＷ３をＯＮさせる。それと同時に偶数走査側ド
ライバー３０だけシフトレジスタのデータに従ってＯＮ
させる。つまり選択走査電極に接続のドライバーのみＰ
　ｃ　ｈ　ＭＯＳ　Ｆ　ＥＴをＯＮさせ、他はＮｃｈ　
ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせる。一方奇数走査側ドライバー
２０及びデータ側ドライバー４０は、ＴＰ１期間の駆動
を継続する。これにより発光絵素には（ＶＷ＋ＶＭ）−
０Ｖ＝Ｖ★＋ＶＭが印加され発光する。また非発光絵素
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。

６、　　Ｐ駆動における放電期間（Ｔｐｓ）制御信号Ｐ
ＶＣによりスイッチＳＷ３をＯＦＦにした後制御信号Ｐ
ＧＣによりスイッチＳＷ４をＯＮさせ、同時に走査側全
ドライバーのＰｃｈ　ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせる。これ
により書き込み電圧は放電され、全走査電極は０Ｖにな
る。

０３）ＰＮフィールド １、　　Ｐ駆動における変調電圧充電期間（ＴＰ４）Ｎ
ＰフィールドＰ駆動における変調電圧充電期間（ＴＰＩ
）と同様の駆動を行う。

２、　　Ｐ駆動における書き込み期間（Ｔｐｓ）走査側
の選択電極が奇数側がら選択され、偶数側ドライバー３
０はＴＰ４期間の駆動を３、　　Ｐ駆動における放電期
間（ＴＰ６）ＮＰフィールドＰ駆動における放電期間Ｔ
Ｐ３と同様の駆動を行う。

４．　　Ｎ駆動における変調電圧充電期間（ＴＮ４）Ｎ
ＰフィールドＮ駆動における変調電圧充電期間（ＴＮＩ
　）と同様の駆動を行う。

５、　　Ｎ駆動における書き込み期間（ＴＮ５）走査側
の選択電極が偶数側から選択され、奇数側ドライバー２
０はＰＮフィールドＮ駆動における変調電圧充電期間（
ＴＮ４）期間の駆動を継続する以外はＮＰフィールドＮ
駆動における書き込み肌間（ＴＮ４）と同様の駆動を行
う。

６　Ｎ駆動における放電期間（ＴＮａ）ＮＰフィールド
Ｎ駆動における放電期間（ＴＮａ）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、
Ｐ　Ｎ　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
ルスを閉じるものである。第５図には絵素Ａ、絵素Ｂに
印加される電圧波形を代表例として示している。

ところで、この駆動回路では単一のシフトレジスタとド
ライバー制御信号により出力段ドライバーのプルアップ
及びプルダウンを制御しているが、従来の駆動回路であ
ればプルアップ制御用のシフトレジスタと制御信号、プ
ルダウン制御用のシフトレジスタと制御信号が必要であ
り、また、走査電極に正及び負の高電圧パルスを印加さ
せるためには、両方の制御信号をフローティングさせな
ければならない。しかしプッシュプルタイプ高耐圧ドラ
イバーではフローティング制御信号は従来の半分となり
、ドライバー制御信号用インタフェース回路の削減につ
ながりコスト低減に寄与する。また従来の駆動回路では
走査電極ｌライン当りの高耐圧ドライバーは２個以上必
要としていたが、プッシュプルタイプ高耐圧ドライバー
では１個の為、大幅なコスト低減かつ、薄型コンパクト
化が行なわれる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によればプルアップ機能とプルダウ
ン機能を合せ持つ高耐圧ドライバーを使用することで、
走査側ドライバーに入力する制御信号のインタフェース
回路を簡素化しかつ、走査電極１ライン当りのドライバ
ーコストが低減するため、装置全体として大幅なコスト
低減が可能となりかつ薄型・コンパクトな薄膜ＥＬ表示
装置の駆動回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す電気回路図、第２図
（ａ）　、　（ｂ）はプッシュプルタイプドライバーの
一構成例、第３図は第１図の動作を説明するタイムチャ
ート、第４図は薄膜ＥＬ表示装置の一部切欠き斜視図、
第５図は薄膜ＥＬ表示装置の印加電圧に対する輝度特性
を示すグラフである。 １０・・・薄膜ＥＬ表示装置、２０　、３０・・・走査
側プッシュプルタイプドライバー（第１スイッチング回
路）、４０・・データ側ブノシュプルタイブドライバー
（第２スイッチング回路）、ｌＯＯ・・・走査側ドライ
バープルダウン共通線電位切換回路（第３スイッチング
回路）、２００・・・走査側ドライバープルアップ共通
線電位切換回路（第４スイッチング回路）、３００・・
・データ側ドライバープルアップ共通線電位切換回路（
第５スイッチング回路）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＥＬ層を、互いに交差する方向に配列した走査側電
   極とデータ側電極間に介設して構成した薄膜ＥＬ表示装
   置において、 走査側電極の各々に、該走査側電極を介してデータ側電
   極に対して負極性及び正極性の電圧を印加する第１スイ
   ッチング回路を接続するとともに、データ側電極の各々
   に、前記走査側電極に対応するＥＬ層に対して変調電圧
   を充放電する第２スイッチング回路を接続し、 前記第１及び第２スイッチング回路は、プッシュ・プル
   機能をもち単一電位の論理回路で制御される第１及び第
   ２高耐圧ドライバＩＣを含んでなり、 前記第１スイッチング回路における第１高耐圧ドライバ
   ＩＣのプルダウン用共通線には、負極性の書き込み電圧
   と０Ｖに切り替える第３スイッチング回路、およびプル
   アップ用共通線には正極性の書き込み電圧と０Ｖに切り
   替える第４スイッチング回路を接続し、 前記第２スイッチング回路における第２高耐圧ドライバ
   ＩＣのプルダウン用共通線は０Ｖに接続し、プルアップ
   用共通線には該共通線をフローティングレベルと前記変
   調電圧Ｖ＿Ｍに切り替える第５スイッチング回路を接続
   してなることを特徴とする薄膜ＥＬ表示装置の駆動回路
   。