JPH01126691A - Elの駆動回路 - Google Patents

Elの駆動回路

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JPH01126691A
JPH01126691A JP28496687A JP28496687A JPH01126691A JP H01126691 A JPH01126691 A JP H01126691A JP 28496687 A JP28496687 A JP 28496687A JP 28496687 A JP28496687 A JP 28496687A JP H01126691 A JPH01126691 A JP H01126691A
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JP
Japan
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voltage
transformer
cell
modulation
drive
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Application number
JP28496687A
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English (en)
Inventor
Kozo Iwata
岩田 孝造
Yuji Fujita
裕司 藤田
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • H01L2224/48091

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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

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】 [産業上の利用分野コ この発明はELの駆動回路、特に、ELの駆動における
消費電力を低減することを目的とした駆動回路に関する
[従来の技術] 従来のELの駆動回路を第7図、第8図を参照して説明
する。
一般にELを発光させる場合、第7図の印加電圧波形に
示すような交流パルスを印加しておこなうが、この時、
EL素子はコンデンサとほぼ等価と考えられるため、前
記交流パルスを印加すると、第7図の電流波形に示すよ
うな電流が流れ、パルスの立ち上がりで発光する。一方
、このような交流パルスを発生する回路として、第8図
のように、スイ・チ(SWI〜5W4)84つ使用し、
直流電圧Veをスイッチするような回路が一般に使用さ
れる。
これらのスイッチ(SWI〜5W4)の動作を第7図の
t1〜t4の期間に分けて説明する。
■t1・・SWI、SW4をON、SW2.SW3をO
FFにし、Ve−+5W1−*EL−8W4→グランド
の経路で電流を 流すことによって、ELは充電され発 光する。
■t2・ΦSW2.SW4をON、SWI、SW3をO
FFにし、E t、−5−5w2→グランド→SW4の
経路で一流を流すこ とによって、ELの電荷は放電される。
■t3・・SW2.SW3を0N1SWI。
SW4をOFFにし、ve4SW3 →EL−8W2→グランドの経路 で電流を流すことによって、ELは 充電され発光する。
■t4・−8W2.SW4を0N1SWI、SW3をO
FFにし、EL−8W4→グ ランド→SW2の経路で電流を流すこ とによって、ELの電荷は放電される。
以上のようにして、°ELに交流パルスを印加して発光
させる。
また、多数の走査電極とデータ電極を行列状に配列し、
各交差点に表示セルを配置して成るマトリクスELパネ
ルの駆動方式としては、例えば、走査電極の上部から下
部へ時分割によって書き込み電圧を順次印加し、データ
電極からはELセルの発光、非発光に応じて変調電圧を
供給し、全走査電極に書き込み電圧が印加された後、書
き込み電圧とは逆極性のリフレッシュ電圧をELセルへ
一括して供給する、いわゆるフィールド・リフレッシュ
方式がある。
このフィールド・リフレッシュ方式の例を第9図、第1
O図を参照して詳述する。
第9図は、多数の走査電極(Sl−Sn)とデータ電極
(Di〜Dm)との各交差点にELセル(pH−Pan
)を配置したマトリクスELパネル(10)、データ電
極(Di〜Dm)に印加する電圧をスイッチにより切り
換えて駆動するデータドライバ(11) 、走査電極(
81〜Sn)に印加する電圧をスイッチにより切り換え
て駆動する走査ドライバ(12)及び、走査ドライバ(
12)のCo鵬鵬on(Ll)の切り換え回路(13)
によって構成された回路図である。このような構成のマ
トリクスELパネル(10)の駆動方法を、第10図に
示すタイミングチャートを参照して、以下に説明する。
まず、データドライバ(11)によって、データ電極(
Di 〜Dm)をELセル(pH−Pan)の発光、或
いは非発光に応じて、vmlあるいはOvレベルに選択
する(これを変調駆動と称する)。次に、走査電極(S
t〜Sn)に接続された走査ドライバ(12)を選択的
にONし、続いてC−ommon切り換え回路(13)
によって、走査ドライバ(12)のCommon  (
L 1 )を書き込み電圧−Vwに選択することにより
、選択走査電極を−Vwにする(これを書き込み駆動と
称する)。この結果、選択走査電極に接続され、かつデ
ータ電極がVmのELセルは、−(Vw+Vm)の電圧
が印加されることになるので発光し、データ電極がOV
のELセルは、−V wの電圧しか印加されないため発
光しない。次に、データドライバ(11)を全てOV側
に選択し、走査ドライバ(12)のCommon  (
L 1 )をOVにすることにより、データドライバ(
11) 、及び走査ドライバ(12)に付加されている
クランプダイオード(sd、1〜5dn)を通じてEL
セル(P 11〜P mn)に充電された電荷は放電さ
れる。
これらの変調駆動、書き込み駆動を、走査電極の上部(
Sl)から下部(S n)に順次繰り返し、全走査電極
が選択された後、データドライバ(11)によって、全
てのデータ電極(Di〜Dm)をOvにし、さらに、走
査ドライバ(12)のC−ommon  (L 1 )
を、切り換え回路(13)によって、書き込み電圧とは
逆極性のリフレッシュ電圧VRに引き上げる。この結果
、前述のクランプダイオード(sdl〜5dn)によっ
て全てのELセル(pH−P■n)にはVRの電圧が加
わる(これをリフレッシュ駆動と称す企)。その後のE
Lセル(P If#P an)の電荷の放電は、走査ド
ライバ(12)のCommon (L 1 )をOvに
し、走査ドライバ(12)を全てONにすることによっ
ておこなわれる。こうして1フイールドが終了する。
以下、この1フイールドの動作を繰り返すことにより、
所定のパターンが表示できる。
また、同じフィールド・リフレッシ二方式でも、書き込
み駆動の前にプリチャージをおこなう方式や、フィール
ド・リフレッシュ方式以外の方式では、特開昭GG−2
08798号公報に開示されているように、フィールド
・リフレッシュ駆動のような一括してリフレッシュ電圧
を印加することなく、1フイールド毎に書き込み電圧の
極性を変えて駆動するフィールド反転方式があるが、こ
れらは、いずれも変調駆動、書込駆動でELセルに充電
された電荷を、走査ドライバ、或いはデータドライバに
よっぞ放電させているという点は同じである。
[発明が解決しようとした、問題点コ ところで、ELが発光するためのエネルギーは、パルス
の立ち上がりに流れる伝導電流により供給され、ELの
静電容量成分に充電される電流(変位電流)には関係な
い。すなわち、ELの静電容量成分に充電される電荷は
全くのロスになり、しかも、この充電に要する電力は、
実際に発光に要する伝導電流と合わせた全消費電力の7
〜8割を占める。
したがって、前述のようにELに充電した電荷をスイッ
チによってのみ放電するような回路では、充電電荷は全
くのロスになり、消費電力を増大させていた; 特に、マトリクスELパネルの駆動において、ELセル
に充電された電荷を全て走査ドライバ、或いはデータド
ライバによって放電するような回路は、マトリクスEL
パネルの消費電力が他のフラットパネルに比べて大きく
なる原因になっている。その中でも、全体の消費電力に
対する変調駆動での消費電力の割合は、マトリクスEL
パネルの走査電極、及びデータ電極が多くなるにしたが
って大きくなり、例えば、G40(データ電極)×40
0(走査電極)のマトリクスELパネルでは80%以上
にもなっていた。
[問題点を解決するための手段] 交流パルスを印加するELの駆動回路において、ELの
電荷放電経路にトランスを付加し、ELを充電した後の
放電時にこのトランスの1次側に電流を流し、2次側に
発生した電圧をELの駆動電圧に戻すことによって、消
費電力を低減する。
また、マトリクスELパネルの駆動においては、データ
ドライバの変調電圧供給ライン、あるいは書き込み駆動
をおこなう走査ドライバの書き込み電圧供給ラインに、
トランス、及びスイッチを設け、ELセルに充電した電
荷を放電する際に、このトランスの1次側に電流を流し
、2次側に発生した電圧を変調電圧、あるいは書き込み
電圧に戻す方法によって、変調駆動における消費電力が
大幅に低減される。
[作用コ ELの交流パルス回路の電荷放電経路にトランスを付加
させ、ELを充電した後の放電時にこのトランスの1次
側に電流を流し、2次側に発生した電圧をELの駆動電
圧に戻すことによって、ELの静電容量成分に充電され
る電荷の一部が回収されるため、ELの駆動に必要な電
力が低減できる。
[実施例コ トランスを用いた交流パルス発生回路の例を第1図、第
7図を参照して説明する。
第1図はスイッチ(SW1〜5W4)と、トランス(T
l、T2)と、逆電流防止用のダイオード(di、dl
〜dB)と、電荷回収コンデンサ(Cs)とから成る回
路である。この回路によって第7図のパルス電圧をEL
に印加する方法を期間t1〜t4に分けて説明する。
■t1・・SWI、SW4をON、SW2.SW3をO
FFにし、V e 4 S W 1−+ EL−d2→
SW4→グランドの経路で 電流を流すことによって、ELは充電 され発光する。この時、トランスT1 、T2の1次側にはダイオードd3゜ d4のため電流は流れない。
■t2・・SW2を0N1SWI、SW3.SW4をO
FFにし、EL→d1→SW 2→グランド→T2の1次側→d4の 経路で電流を流すことによって、EL 重電荷放電される。この時、トランス T2の1次側に電流が流れ、2次側に 電圧が発生し、ELの供給電源Veに 戻り、電荷回収コンデンサ(Cs)が 充電される。
■t3・・SW2.SW3をON、SWI、SW4をO
FFにし、ve→SW3→E L−di→SW2峠グランドの経路で 電流を流すことによって、ELは充電 され発光する。この時、トランスT1 、T2の1次側にはダイオードd3゜ d4のため電流は流れない。
■t4・・SW4をON、SWI、SW2.SW3をO
FFにし、EL−d2→SW 4→グランド→T1の1次側→d3の 経路で電流を流すことによって、EL の電荷は放電される。この時、トラン スT1の1次側に電流が流れ、2次側 に電圧が発生しELの供給電源Veに 戻り、電荷回収コンデンサ(Cs)が 充電される。
また、別の例としては、第1図では電荷回収用トランス
(T2)の2次側端子の一方は入力電圧Viに接続しで
あるが、トランスの巻数比を大きくして、第2図のよう
に、2次側端子の一方をグ、ランドにするような回路も
考えられる。
次に、マトリクスELパネルの駆動回路の例を第3図、
第4図を参照して説明する。
第3図は、多数の走査電極(Sl−Sn)とデータ電極
(Di〜Dm)との各交差点にELセル(P 11” 
P an)を配置したマトリクスELパネル(10)、
データ電極(Di〜Dm)に印加する電圧をスイッチに
より切り換えて駆動するデータドライバ(11) 、デ
ータドライバの変調電圧供給ライン(L2)に接続され
た電荷回収回路(14)、走査電極(Sl−Sn)に印
加する電圧をスイッチにより切り換えて駆動する走査ド
ライバ(12)及び、走査ドライバ(12)のComm
on  、(Ll)の切り換え回路(13)によって構
成された回路図である。ここで、電荷回収回路(14)
は、スイッチ(SW+1)、(SWI2)と、スイッチ
(SWml)に直接接続されたトランス(Tm)と、逆
電流防止用ダイオード(dR)と、電荷回収用コンデン
サ(Cs)で形成されている。このような構成のマトリ
クスELパネル(10)の駆動方法を、第4図に示すタ
イミングチャートを参照して、以下に説明する。
まず、データドライバ(11)の変調電圧供給ライン(
L2)に接続された電荷回収回路(14)のスイッチ(
SWml)を0FF1スイツチ(SWm2)をONにし
、変調電圧供給ライン(L2)を変調電圧Vmにしてお
く。そして、データドライバ(11)によって、データ
電極(Di 〜Dm)をELセル(P 11− P I
In)の発光、或いは非発光に応じて、V m sある
いはOvレベルに選択する(変調駆動)。次に、走査電
極(Sl−Sn)に接続された走査ドライ、バ(12)
を選択的にONし、続いてCommon切り換え回路(
13)によって、走査ドライバ(12)のCommon
  (L 1 )を書き込み電圧−Vwに選択すること
により、選択走査電極を−Vwにする(書き込み駆動)
。この結果、選択走査電極に接続され、かつデータ電極
がVmのE、Lセルは、−(Vw+Vm)の電圧が印加
されることになるので発光し、データ電極がOVのEL
セルは、−V wの電圧しか印加されないため発光しな
い。次に、ELセルの電荷を放電させるが、これは、走
査ドライバ(12)のCom−mon(LL)をOvに
し、電荷回収回路(14)のスイッチ(SWm2)を0
FF1スイツチ(SW諺l)をONにすることによって
、ELセル−変調電圧供給ライン(L2)−電荷回収回
路(14)のトランス(Tm)の1次コイル−スイッチ
(SW m l )−グランド−走査ドライバ(12)
のColl−mon(LL)−クランプダイオード(s
 d)の経′路に電流を流す。この結果、ELセルの電
荷は放電されトランス(Tm)の2゛次側には電圧が発
生してコンデンサ(Cs)が充電され、変調電圧に戻さ
れる。
これらの変調駆動、書き込み駆動を、走査電極の上部(
Sl)から下部(S n)に順次繰り返し、全走査電極
が選択された後、データドライバ(11)によって、全
てのデータ電極(Di〜Dm)をOvにし、さらに、走
査ドライバ(12)のC−ommon  (L 1 )
を、切り換え回路(13)によって、書き込み電圧とは
逆極性のリフレッシュ電圧VRに引き上げる。この結果
、走査ドライバに接続されたクランプダイオード(sd
i”5dn)によって全てのELセル(P11〜Pan
)にはVRの電圧が加わる(リフレッシュ駆動)。その
後のELセル(P 11〜Pan)の電荷の放電は、走
査ドライバ(12)のCommon  (L L )を
Ovにし、走査ドライバ(12)を全てONにすること
によっておこなわれる。こうして1フイールドが終了す
る。以下、この1フイールドの動作を繰り返すことによ
り、所定のパターンが表示できる。
また、別のマトリクスELパネルの駆動回路の例として
第5図のような回路が考えられる。
第5図の電荷回収回路(15)は、前述の第3図の回路
の電荷回収回路(1午)にコンデンサ(Cm)、及びダ
イオード(dm)を付加したもので、このコンデンサ(
Cm)のチャージアップによって1/2の変調電圧を倍
電圧化している。この動作方法を以下に述べる。
まず、データドライバの変調電圧供給ライン(L2)に
接続された電荷回収回路(15)のスイッチ(SWm2
)をOFF、  スイッチ(SWml)をONにし、d
m−Cm−Tmの1次−8W1−グランドの経路で、コ
ンデンサ(Cm)をVm/2の電圧で充電しておく。そ
して、図示するように、電荷回収回路(15)のSW■
lをOFF、SWm2をONにし、変調電圧供給ライン
(L2)を変調電圧Vmまで引き上げる。次に、データ
ドライバ(11)によって、データ電極(Di〜Dm)
をELセル(P11〜P’+n)の発光、或いは非発光
に応じて、vmlあるいはOvレベルに選択する(変調
駆動)。その後、走査電極(Sl−Sn)に接続された
走査ドライバ(12)を選択的にONし、続いてCom
mon切り換え回路(13)によって、走査ドライバ(
12)のCommon  (L 1 )を書き込み電圧
−Vwに選択することにより、選択走査電極を−Vwに
する(書゛き込み駆動)。この結果、選択走査電極に接
続され、かつデータ電極がVmのELセルは、−(Vw
+Vm)の電圧が印加されることになるので発光し、デ
ータ電極がOVのELセルは、−V wの電圧しか印加
されないため発光しない。次に、ELセルの電荷を放電
させるが、これは、走査ドライバ(12)のCo■−w
on(Ll)をOvにし、電荷回収回路(15)のスイ
ッチ(SWm2)をOFF、スイッチ(SW層l)をO
Nにすることによって、ELセル−変調電圧供給ライン
(L2)−コンデンサ(Cm)−電荷回収回路(15)
のトランス(Tm)の1次コイルースイ鴨ツチ(SWm
l)−グランド−走査ドライバ(12)のGo+++n
on  (L 1 ) 、−クランプダイオード(sd
)の経路に電流を流す。この結果、ELセルの電荷は放
電され、コンデンサ(Cm)を充電すると共に、トラン
ス(Tm)の2次側には電圧が発生し、コンデンサ(C
s)が充電されて変調電圧に戻される。
これらの変調駆動、書き込み駆動を、走査電極の上部(
Sl)から下部(S n)に順次繰り返し、全走査電極
が選択された後、データドライバ(11)によって、全
てのデータ電極(Di〜Dm)をOvにし、さらに、走
査ドライバ(12)のC−oiimon  (L 1 
)を、切り換え回路(13)によって、書き込み電圧と
は逆極性のリフレッシュ電圧VRに引き上げる。この結
果、走査ドライバに接続されたクランプダイオード(s
dl〜5dn)によって全てのELセル(Pit〜P 
an)にはVRの電圧が加わる(リフレッシュ駆動)。
その後のELセル(P目〜Pan)の電荷の放電は走査
ドライバ(12)のCommon (L 1 )をOv
にし、走査ドライバ(12)を全てONにすることによ
っておこなわれる。こうして1フイールドが終了する。
以下、この1フイールドの動作を繰り返すことにより、
所定のパターンが表示できる。
その他、フィールド・リフレッシュ駆動以外の方式とし
て、前述のようなフィールド反転方式があるが、この方
式においても変調駆動の方法は、前述の変調駆動とほぼ
同じであるので前述のようなトランスによる電荷回収回
路が適用できる。
また、この発明は書き込み駆動をおこなう走査ドライバ
の書き込み電圧供給ラインに、トランス、及びスイッチ
を設けて実施することもできる。
[発明の効果コ 以上のように、ELの駆動回路において、ELの電荷放
電経路にトランスを接続しそ、ELを充電した後の放電
時にこのトランスの1次側に電流を流し、2次側に発生
した電圧をELの駆動電圧に戻すことによって、ELの
放電電荷の一部が回収され、次のパルスの供給を補充す
ることになるため、従来のようにスイ゛ツチで充電電荷
を放電していたものに比べ、消費電力の低減が実現でき
る。
特に、この回路方式をマトリクスELパネルの変調駆動
に応用した場合、全体の消費電力に対する変調駆動での
消費電力の割合がかなり大きいため大幅な電力が低減で
きる。そして、これによって、DC−DCコンバータな
どの電源回路が小さくなす、DC−DCコンバータのロ
スも小さくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例のELの駆動回路図、第
2図は本発明に係る別のELの駆動回路図、第3図は本
発明に係るマトリクスELパネルの駆動回路図、第4図
は第3図の駆動回路のタイミングチャート図、第5図は
本発明に係る別のマ駆動回路図である。 第9図は従来のマトリクスELパネルの駆動回路図、第
1θ図は第9図の駆動回路のタイミングチャート図であ
る。 (10)・・ψマトリクスELパネル、(11)、(1
4)番・・変調駆動手段、(12)、(13)・・・書
き込み駆動手段、S1〜Sn拳・・ELパネル走査電極
、D1〜Dm・・・ELパネルデータ電極、−Vw・・
・書き込み電圧、 VR・・・リフレッシュ電圧、 Vm・・・変調電圧、 SWI −8W4 、SWm、SWm2・・スイッチ、
Tip  T2*  Tm* e @ )ランス、Cs
・・・電荷回収コンデンサ、 Cm・・・変調電圧倍圧化コンデンサ。 第1図 第 2 図 ![3図 z 4 図 D1〜Dm。!二Yユー−−−一−−一−−二と一一蒸
:1′cじ割−rLrL −=fコー第 5 口 第 6ryj 第 7 図 11!8  図 N 9 図 第10図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ELの両端の電極に交流パルスを印加することに
    よって、ELを発光させる回路において、このパルス発
    生回路にトランスを設け、パルス印加時にELを充電し
    た後、パルスの立ち下がりで電荷を放電する際、前記ト
    ランスの1次側に電流を流し、2次側に発生した電圧を
    ELの供給電圧に戻すことを特徴としたELの駆動回路
  2. (2)前記ELは、多数の走査電極とデータ電極を行列
    状に配列し、各交差点にELセルを配置したマトリクス
    ELパネルと、ELパネルの各走査電極に書き込み電圧
    を供給する書き込み駆動手段と、ELパネルの各データ
    電極に前記ELセルの選択、非選択に応じて変調電圧を
    供給する変調駆動手段とを具備したマトリクスELパネ
    ルの駆動回路におけるELセルであり、 変調駆動をおこなうデータドライバの変調電圧供給ライ
    ン、あるいは書き込み駆動をおこなう走査ドライバの書
    き込み電圧供給ラインにトランス、及びスイッチを設け
    、ELセルに充電された電荷を放電する際、前記トラン
    スの1次側に電流を流し、2次側に発生した電圧を変調
    電圧、あるいは書き込み電圧に戻すことを特徴とした、
    特許請求の範囲第(1)項記載の駆動回路。
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