JPH0766247B2 - El駆動回路 - Google Patents

El駆動回路

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JPH0766247B2
JPH0766247B2 JP2177294A JP17729490A JPH0766247B2 JP H0766247 B2 JPH0766247 B2 JP H0766247B2 JP 2177294 A JP2177294 A JP 2177294A JP 17729490 A JP17729490 A JP 17729490A JP H0766247 B2 JPH0766247 B2 JP H0766247B2
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switching element
light emitting
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Fuji Xerox Co Ltd
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、薄膜EL(エレクトロルミネッセンス)発光素
子と薄膜トランジスタ(TFT)とを組み合わせて構成さ
れ、マトリックス型EL表示装置や電子式印写装置の露光
系に用いられるEL駆動回路に関し、特にデータ電圧の書
き込み保持回路の機能を周辺ドライバにもたせるように
したEL駆動回路に関するものである。
(従来の技術) マトリックス型EL表示装置やEL発光素子アレイの1ビッ
ト分のEL発光装置の当価回路を第9図に示す。このEL発
光装置は、第1のスイッチング素子Q1(TFT)と、該ス
イッチング素子Q1のソース端子側に一方の端子を接続す
るデータ保持用コンデンサCsと、ゲート端子が前記第1
のスイッチング素子Q1のソース端子に接続され、且つソ
ース端子が前記データ保持用コンデンサCsの他方の端子
に接続されている第2のスイッチング素子Q2(TFT)
と、一方の端子が第2のスイッチング素子Q2のドレイン
端子に接続され、且つ他方の端子がEL駆動電源Vaに接続
されているEL発光素子CELとから構成されている。スイ
ッチング素子Q1のゲート側はゲート電圧を制御するドラ
イバD1に接続され、ドライバD1の入力側のスイッチング
信号線Yにはスイッチング信号SCANが供給されるように
なっている。また、スイッチング素子Q1のドレイン側は
ドライバD2に接続され、このドライバD2の入力側の情報
信号線Xに発光信号DATA(データ電圧)が供給されるよ
うになっている。
従って、前記第1のスイッチング素子Q1はゲート端子に
印加されるスイッチング信号SCANに応じてオンし、この
第1のスイッチング素子Q1のオン・オフにより発光信号
DATAに応じてデータ保持用コンデンサCsにデータを書き
込むようになっている。すなわち、第2のスイッチング
素子Q2は、前記データ保持用コンデンサCsに発光信号DA
TA(H)が書き込まれたとき、該電圧がゲート端子に印
加されることによりオンし、EL駆動電源VaによりEL発光
素子CELを発光させるようになっている。また、発光信
号DATAが(L)のとき、データ保持用コンデンサCsに蓄
積された電荷が第1のスイッチング素子Q1を介して放電
される。
(発明が解決しようとする課題) 以上のようなEL駆動回路によると、一画素内(点線で囲
まれた範囲)に第1のスイッチング素子Q1と、データ電
圧保持用のデータ保持用コンデンサCsとによる第2のス
イッチング素子Q2のゲート電圧制御回路が必要となる。
従って、これらを一画素内に設けることにより、発光素
子CELの画素面積が一画素内に占める割合(開口率)が
減少し、画像品質の向上を図ることができないという欠
点があった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、発光画素面
積が一画素内に占める割合(開口率)を大きくすること
ができるEL駆動回路を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記従来例の問題点を解消するため本発明は、スイッチ
ング素子のオン・オフ制御によりEL発光素子の発光を制
御するEL駆動回路において、次の構成を特徴としてい
る。
請求項1のEL駆動回路は、前記スイッチング素子のゲー
ト,ソース間に接続されたデータ保持用コンデンサと、
前記スイッチング素子のゲート電圧を制御し、出力をハ
イインピーダンスに保つ手段を有するドライバと、前記
スイッチング素子のソース側にデータ信号を供給するド
ライバとを具備している。
請求項2のEL駆動回路は、請求項1の構成要素である出
力がハイインピーダンスとなる手段を有するドライバに
代えて、出力をデータ信号のレベルに保つ手段を有する
アナログスイッチを具備している。
請求項3のEL駆動回路は、請求項1において、第1のド
ライバに複数のEL発光素子をそれぞれスイッチング素子
を介して接続し、前記EL発光素子を60Hz以上の周波数で
駆動する。
請求項4のEL駆動回路は、請求項2において、ドライバ
に複数のEL発光素子をそれぞれスイッチング素子を介し
て接続し、前記EL発光素子を60Hz以上の周波数で駆動す
る。
(作用) 請求項1及び請求項2記載の発明によれば、データ電圧
の書き込み保持回路の機能を、出力がハイインピーダン
スに保つ手段を有するドライバや、出力をデータ信号の
レベルに保つ手段を有するアナログスイッチにもたせる
ことにより、データ書き込み及び消去用のスイッチング
素子を省くことができ、一画素を構成する部品点数を削
減することができる。
請求項3記載の発明によれば、複数のEL発光素子を第1
のドライバで走査する場合、スイッチング素子のソース
側電圧が走査ごとに異なることに起因する輝度変化を、
表示画質上で無視することができる。
請求項4記載の発明によれば、複数のEL発光素子をドラ
イバで走査する場合、スイッチング素子のソース側電圧
が走査ごとに異なることに起因する輝度変化を、表示画
質上で無視することができる。
(実施例) 本発明の一実施例について第1図を参照しながら説明す
る。
第1図は本発明の実施例に係るEL駆動回路図であり、マ
トリックス型EL表示装置やEL発光素子アレイの1ビット
分の回路を示すものである。
すなわち1ビット分の回路構成は、EL発光素子Cと、EL
駆動用のスイッチング素子Q2(TFT)と、データ保持用
コンデンサCsから構成されている。スイッチング素子Q2
のドレイン側にEL発光素子CELを介してEL駆動電源Va
(Va=Vpksin(ωt))が接続されている。スイッチン
グ素子Q2のゲート,ソース間には、データ保持用コンデ
ンサCsが接続されている。スイッチング素子Q2のゲート
側は、このスイッチング素子のゲート電圧を制御するド
ライバZ1に接続されている。このドライバZ1は、イネー
ブル端子(S−EN)を有することにより、出力がハイイ
ンピーダンスとなる機能をもった3−ステートドライバ
で構成されている。ドライバZ1の入力側のスイッチング
信号線Yには、スイッチング信号SCANが供給されるよう
になっている。ドライバZ1は、第2図の表に示すよう
に、イネーブル端子(S−EN)が(L)のとき、出力が
ハイインピーダンスとなり、イネーブル端子(S−EN)
が(H)のとき、入力されたスイッチング信号SCAN
((H)または(L))が出力される。スイッチング素
子Q2のゲート側はドライバZ2に接続されている。ドライ
バZ2の入力側の情報信号線Xには、発光信号DATAが供給
されるようになっている。
次に上記EL駆動回路の動作について、第3図のタイミン
グチャートを参照しながら説明する。
EL発光素子CELの発光/非発光の制御は、スイッチング
素子Q2のオン,オフ制御による。スイッチング素子Q2
オン,オフは、ゲート,ソース間の位置Vgsにより決め
られる。
すなわち、SCAN及びS−ENが(H)、DATAが(L)のと
き、データ保持用コンデンサCsにデータ電圧(Vgs=Vg
−Vs)が書き込まれる。そして、S−ENが(L)でドラ
イバZ1の出力側がハイインピーダンス(図中点線部分)
となり、Vgsの電圧がデータ保持用コンデンサCsにより
保持される。従って、この状態でスイッチング素子Q2
オンとなり、EL発光素子CELにEL駆動電源Vaが印加さ
れ、これを発光させる。
そして、SCAN及び−ENが(H)、DATAが(H)になった
とき、データ保持用コンデンサCsの両端の電位が同じに
なり、このデータ保持用コンデンサCsに蓄積された電荷
が放電してデータの消去が行われる。
EL発光素子の1ビットについては以上のような動作が行
われるが、前記情報信号線Xに供給される発光信号DATA
のデータ電圧は走査ごとに異なる値であるので、第5図
に示すように、一つの情報信号線Xに複数のEL発光素子
ELが接続されている場合は、一つのスイッチング素子
Q2のソース電圧は前記データ電圧分変化することにな
る。従って、EL発光素子CELに印加される電圧VEL(PE
AK−PEAKの値)は、EL駆動電源Vaと、スイッチング素子
Q2のソース,ドレイン間電圧VDSと、データVDATAとに
より、次式で示すことができる。
EL=Va−(VDS+VDATA) ここでデータ電圧VDATAは、データの(H)と(L)の
間の電圧範囲となる。EL発光素子CELに印加されると電
圧VEL(O−PEAKの値)と輝度Lとの関係は第4図のよ
うになり、データ電圧VDATAの変化分は最大でVDATA/2
(O−PEAKの値)であるので、ΔLの輝度変化が生じる
場合がある。しかしながら、EL駆動電源Vaの駆動周波数
をフリッカノイズが生じないとわれる約60Hz以上に設計
すれば、ΔLの輝度変化は表示画質上無視することがで
きる。
第5図は上記実施例をm×n個のビット数を有するマト
リックス型EL表示装置に応用したときの駆動回路を示し
ている。すなわち、EL発光素子CEL,EL駆動用のスイッ
チング素子Q2,データ保持用コンデンサCsから構成され
た1画素(点線内)のEL発光装置を上下,左右に複数個
並べて構成されている。
各スイッチング素子Q2のソース側及びデータ保持用コン
デンサCsの一側は、ドライバZ21…Z2nを介して情報信号
線X1…Xnにそれぞれ接続されている。各スイッチング素
子Q2のゲート側及びデータ保持用コンデンサCsの他側
は、ドライバZ11…Z1mを介してスイッチング信号線Y1
Ymにそれぞれ接続されている。各スイッチング素子Q2
ドレイン側は、それぞれEL発光素子CELを介して共通母
線Pに接続され、この共通母線PにはBL駆動電源Vaが接
続されている。
第6図は本発明の他の実施例を示したもので、第1図の
実施例におけるドライバZ1の代わりにアナログスイッチ
Z3を使用したものである。アナログスイッチZ3は、スイ
ッチング素子Q2のゲートと直流電源Vsとの間に接続さ
れ、SCAN信号によりオン,オフ制御される。アナログス
イッチZ3は、第7図の表に示すように、SCAN信号が
(L)のとき、スイッチング素子Q2のゲート側が開放状
態となり、SCAN信号が(H)のとき、スイッチング素子
Q2のゲート側が直流電源Vsに接続されるように動作す
る。またこの場合において、ロジックは逆に構成しても
よい。他の構成は第1図の実施例と同様なので、同一符
号を付して説明を省略する。
次にこのEL駆動回路の動作について、第8図のタイミン
グチャートを参照しながら説明する。
EL発光素子CELの発光/非発光の制御は、第1図の実施
例と同様に、スイッチング素子Q2のオン,オフ制御によ
る。また、スイッチング素子Q2のオン,オフは、ゲー
ト,ソース間の電圧Vgsにより決められる。
すなわち、SCANが(H)でアナログスイッチZ3が閉じら
れ、スイッチング素子Q2のゲートにDATA(H)のレベル
に等しい直流電源Vsが供給され、更にDATAが(L)のと
き、データ保持用コンデンサCsにデータ電圧(Vgs=Vg
−Vs)が書き込まれる。そして、SCANが(L)でスイッ
チング素子Q2のゲート側が開放状態となり、Vgsの電圧
がデータ保持用コンデンサCsにより保持される。従っ
て、この状態でスイッチング素子Q2がオンとなり、EL発
光素子CELにEL駆動電源Vaが印加され、これを発光させ
る。
そして、SCANが(H)、DATAが(H)になったとき、デ
ータ保持用コンデンサCsの両端の電位が同じになり、こ
のデータ保持用コンデンサCsに蓄積された電荷が放電し
てデータの消去が行われる。
以上説明した実施例によれば、データ電圧の書き込み保
持回路の機能を、出力がハイインピーダンスとなる機能
を有するドライバZ1やアナログスイッチZ3にもたせるこ
とにより、従来必要であったデータ書き込み及び消去用
のスイッチング素子Q1(第9図)を省くことができる。
従って、一画素(第1図及び第6図の点線)内に構成さ
れる部品点数の削減を図ることができる。
(発明の効果) 請求項1及び請求項2の発明によれば、一画素を構成す
る部品点数を削減することができ、製造上の信頼性及び
製造歩留まりの向上を図ることができる。
また、一画素を構成する部品点数を削減できるので、一
画素中の発光素子面積の割合(開口率)を大きくでき、
画像部品の向上を図ることができる。
更に、マトリックス型EL表示装置等に応用する場合、1
ビット分の面積を従来に比較して小さく形成できるの
で、表示画面の高精細化を図ることができる。
請求項3及び請求項4のによれば、マトリックス型EL表
示装置等に応用する場合、スイッチング素子のソース側
電圧の変化に起因する輝度変化を、表示画質上で無視す
ることができ、画質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例に係る1ビット分のEL駆動回
路図、第2図は第1図の実施例で使用されるドライバの
論理表、第3図は第1図の実施例の動作を説明するため
のタイミングチャート、第4図はEL発光素子駆動時のEL
印加電圧(VEL)と輝度(L)との関係を示すグラフ、
第5図は本実施例をマトリックス型EL表示装置に応用し
た場合の簡略等価回路図、第6図は本発明の他の実施例
に係る1ビット分のEL駆動回路図、第7図は第6図の実
施例で使用されるアナログスイッチの論理表、第8図は
第6図の実施例の動作を説明するためのタイミングチャ
ート、第9図は従来のEL駆動回路の1ビット分の等価回
路図である。 Q2……スイッチング素子 CEL……EL発光素子 Cs……データ保持用コンデンサ Z1……ドライバ Z2……ドライバ Z3……アナログスイッチ X……情報信号線 Y……スイッチング信号線 Va……EL駆動電源 Vs……直流電源

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スイッチング素子のオン・オフ制御により
    EL発光素子の発光を制御するEL駆動回路において、 前記スイッチング素子のゲート,ソース間に接続された
    データ保持用コンデンサと、 前記スイッチング素子のゲート電圧を制御し、出力をハ
    イインピーダンスに保つ手段を有する第1のドライバ
    と、 前記スイッチング素子のソース側にデータ信号を供給す
    る第2のドライバと、 を具備するEL駆動回路。
  2. 【請求項2】スイッチング素子のオン・オフ制御により
    EL発光素子の発光を制御するEL駆動回路において、 前記スイッチング素子のゲート,ソース間に接続された
    データ保持用コンデンサと、 前記スイッチング素子のゲート電圧を制御し、出力をデ
    ータ信号のレベルに保つ手段を有するアナログスイッチ
    と、 前記スイッチング素子のソース側にデータ信号を供給す
    るドライバと、 を具備するEL駆動回路。
  3. 【請求項3】第1のドライバに複数のEL発光素子をそれ
    ぞれスイッチング素子を介して接続し、前記EL発光素子
    を60Hz以上の周波数で駆動する請求項1記載のEL駆動回
    路。
  4. 【請求項4】ドライバに複数のEL発光素子をそれぞれス
    イッチング素子を介して接続し、前記EL発光素子を60Hz
    以上の周波数で駆動する請求項2記載のEL駆動回路。
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