JP3242941B2 - アクティブelマトリックスおよびその駆動方法 - Google Patents
アクティブelマトリックスおよびその駆動方法Info
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- JP3242941B2 JP3242941B2 JP12454191A JP12454191A JP3242941B2 JP 3242941 B2 JP3242941 B2 JP 3242941B2 JP 12454191 A JP12454191 A JP 12454191A JP 12454191 A JP12454191 A JP 12454191A JP 3242941 B2 JP3242941 B2 JP 3242941B2
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエレクトロルミネッセン
スによる発光装置に関し、特にアクティブ型のエレクト
ロルミネッセンスマトリックスおよびアクティブELマ
トリックスの駆動方法に関する。
スによる発光装置に関し、特にアクティブ型のエレクト
ロルミネッセンスマトリックスおよびアクティブELマ
トリックスの駆動方法に関する。
【0002】
【従来技術】エレクトロルミネッセンス素子はマンガン
を添加した硫化亜鉛等の半導体材料に駆動電圧を印加す
ると発光することを利用する発光素子(以下、EL素子
という)であるが、これは高い精度で一枚のガラス基板
等の上に集積化できるので、多数の素子を面状に配列し
たものは文字表示パネルとして利用でき、又一次元的に
配列して電子式印字装置の露光系として利用できる。こ
れらの発光装置は薄型軽量に製造できて空間利用率が高
いこと、又可搬型装置への組み込みが容易であること、
にじみのない見易い表示が得られることなどの多くの利
点を有するため、近年急速に研究が進められている。な
かでも各EL素子にその発光の制御に必要なスイッチン
グ素子、電源等を備えたものはアクティブ型と呼ばれ、
外部の制御装置が複雑にならないですむことから開発、
改良が進められている("TFEL Edge Emitter Array for
Optical Imaging Bar Applications", Z. K. KUM, et
al., Proceedings of the SID, Vol. 28, Jan. 1987, p
p. 81-85)
を添加した硫化亜鉛等の半導体材料に駆動電圧を印加す
ると発光することを利用する発光素子(以下、EL素子
という)であるが、これは高い精度で一枚のガラス基板
等の上に集積化できるので、多数の素子を面状に配列し
たものは文字表示パネルとして利用でき、又一次元的に
配列して電子式印字装置の露光系として利用できる。こ
れらの発光装置は薄型軽量に製造できて空間利用率が高
いこと、又可搬型装置への組み込みが容易であること、
にじみのない見易い表示が得られることなどの多くの利
点を有するため、近年急速に研究が進められている。な
かでも各EL素子にその発光の制御に必要なスイッチン
グ素子、電源等を備えたものはアクティブ型と呼ばれ、
外部の制御装置が複雑にならないですむことから開発、
改良が進められている("TFEL Edge Emitter Array for
Optical Imaging Bar Applications", Z. K. KUM, et
al., Proceedings of the SID, Vol. 28, Jan. 1987, p
p. 81-85)
【0003】多数のアクティブ型EL発光回路を要素と
する電気的マトリックスであるアクティブ型ELマトリ
ックスは従来、図1に示すように交流電源で駆動される
EL素子を含む1ビット基本回路(以下、1ビットEL
回路又は1ビット回路という)の集合からなる。これら
1ビットEL回路におけるEL素子の駆動は薄膜トラン
ジスタ(以下、TFTという)等のスイッチング素子Q
D の開閉により行われ る。スイッチング素子QD はその
ゲートに接続されたデータ保持用コンデンサCsと、別
のTFTスイッチング素子Qwとにより制御されてい
る。各1ビット回路に送られたデータ信号DATAをT
FTスイッチング素子Qwのオン/オフによりデータ保
持用コンデンサCsに書き込む。スイッチング素子Qw
のオン/オフは信号制御装置からのストローブ信号STRO
BEで行なわれる。データ信号が当該EL素子を発光させ
る駆動信号のときは高電位であり、コンデンサCsが高
レベルに充電され、その充電電圧がスイッチング素子Q
D のゲート電圧となる結果、スイッチング素子QD が導
通し、その結果EL素子CELおよび駆動用AC電源(駆
動電圧Va)が直列閉回路を構成し、駆動電源によって
EL素子CEL が駆動されて発光する。信号が当該EL素
子を駆動しないための信号であるときは低レベルであ
り、その信号がコンデンサCsに書き込まれたときはス
イッチング素子QD がオフ状態となるため、EL素子の
駆動は停止される。従って各1ビット回路のデータ保持
コンデンサに順次に所望のデータを書き込む走査によ
り、一走査期間を時間的一フレームとしてELマトリッ
クスの所望の発光状態が得られる。各発光ユニットには
回路構成の簡単のため、通常共通の駆動電圧が印加され
ている。
する電気的マトリックスであるアクティブ型ELマトリ
ックスは従来、図1に示すように交流電源で駆動される
EL素子を含む1ビット基本回路(以下、1ビットEL
回路又は1ビット回路という)の集合からなる。これら
1ビットEL回路におけるEL素子の駆動は薄膜トラン
ジスタ(以下、TFTという)等のスイッチング素子Q
D の開閉により行われ る。スイッチング素子QD はその
ゲートに接続されたデータ保持用コンデンサCsと、別
のTFTスイッチング素子Qwとにより制御されてい
る。各1ビット回路に送られたデータ信号DATAをT
FTスイッチング素子Qwのオン/オフによりデータ保
持用コンデンサCsに書き込む。スイッチング素子Qw
のオン/オフは信号制御装置からのストローブ信号STRO
BEで行なわれる。データ信号が当該EL素子を発光させ
る駆動信号のときは高電位であり、コンデンサCsが高
レベルに充電され、その充電電圧がスイッチング素子Q
D のゲート電圧となる結果、スイッチング素子QD が導
通し、その結果EL素子CELおよび駆動用AC電源(駆
動電圧Va)が直列閉回路を構成し、駆動電源によって
EL素子CEL が駆動されて発光する。信号が当該EL素
子を駆動しないための信号であるときは低レベルであ
り、その信号がコンデンサCsに書き込まれたときはス
イッチング素子QD がオフ状態となるため、EL素子の
駆動は停止される。従って各1ビット回路のデータ保持
コンデンサに順次に所望のデータを書き込む走査によ
り、一走査期間を時間的一フレームとしてELマトリッ
クスの所望の発光状態が得られる。各発光ユニットには
回路構成の簡単のため、通常共通の駆動電圧が印加され
ている。
【0004】この1ビット回路を多数含むアクティブE
Lマトリックスは駆動の便宜上mブロック(mは整数)
に分割し、各ブロックはn個(nは整数)の1ビット回
路を含む電気的n×mマトリックスに構成することがで
きる(図3)。図5はこの場合のデータの書き込み方法
を表わすもので、1走査期間Ts(n×m個の1ビット
回路へのデータの書き込みを開始した後、すべての1ビ
ット回路を一回走査し、同じn×m個の1ビット回路に
次のデータの書き込みを開始するまでの時間)かけてブ
ロックごとにストローブ信号STROBE1ないしSTROBE m
のもとでn個の1ビット回路に駆動(発光)/非駆動
(非発光)の信号が書き込まれ、マトリックス全体の発
光状態が制御される。信号STROBE により発光データの
書き込みがされた1ビット回路はデータ書き込み以後、
次のデータが書き込まれるまでEL素子が駆動電源によ
り駆動される。従って、この場合各1ビット回路におけ
るEL素子の駆動期間Tdは走査期間Tsと同じでなけ
ればならない。すなわち一走査期間において駆動状態に
あったEL素子が次の走査期間で非駆動状態に変化した
とするとこのEL素子は非発光期間移行後に発光量を減
衰して行く(図7)。
Lマトリックスは駆動の便宜上mブロック(mは整数)
に分割し、各ブロックはn個(nは整数)の1ビット回
路を含む電気的n×mマトリックスに構成することがで
きる(図3)。図5はこの場合のデータの書き込み方法
を表わすもので、1走査期間Ts(n×m個の1ビット
回路へのデータの書き込みを開始した後、すべての1ビ
ット回路を一回走査し、同じn×m個の1ビット回路に
次のデータの書き込みを開始するまでの時間)かけてブ
ロックごとにストローブ信号STROBE1ないしSTROBE m
のもとでn個の1ビット回路に駆動(発光)/非駆動
(非発光)の信号が書き込まれ、マトリックス全体の発
光状態が制御される。信号STROBE により発光データの
書き込みがされた1ビット回路はデータ書き込み以後、
次のデータが書き込まれるまでEL素子が駆動電源によ
り駆動される。従って、この場合各1ビット回路におけ
るEL素子の駆動期間Tdは走査期間Tsと同じでなけ
ればならない。すなわち一走査期間において駆動状態に
あったEL素子が次の走査期間で非駆動状態に変化した
とするとこのEL素子は非発光期間移行後に発光量を減
衰して行く(図7)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の駆動方法はEL
素子の駆動期間Tdが一走査期間Tsと同じとなってい
るので、発光区間における光量Lonと発光区間に続く
非発光区間における光量Loffとは図7に示すとおり
となり、Loffは、非発光区間へ移行後の減衰時の光
量となる。EL素子は通常約1ms程度の減衰時間を有
する。それゆえ一走査期間がこの減衰時間よりも十分長
くてよい場合は問題はないが、そうでない場合は、光量
の比Lon/Loffを大きくすることが要求される。
これが走査の高速化を妨げている。ELマトリックスを
電子式印字装置の露光系に用いる場合、印字の高速化は
極めて重要であるから、このような従来の駆動方法、装
置は重大な問題を含んでいる。
素子の駆動期間Tdが一走査期間Tsと同じとなってい
るので、発光区間における光量Lonと発光区間に続く
非発光区間における光量Loffとは図7に示すとおり
となり、Loffは、非発光区間へ移行後の減衰時の光
量となる。EL素子は通常約1ms程度の減衰時間を有
する。それゆえ一走査期間がこの減衰時間よりも十分長
くてよい場合は問題はないが、そうでない場合は、光量
の比Lon/Loffを大きくすることが要求される。
これが走査の高速化を妨げている。ELマトリックスを
電子式印字装置の露光系に用いる場合、印字の高速化は
極めて重要であるから、このような従来の駆動方法、装
置は重大な問題を含んでいる。
【0006】そこで本発明はELマトリックスにおける
この問題を解決することにより、アクティブELマトリ
ックスを高速で駆動する方法を提供すること、又は、高
速で駆動されるアクティブELマトリックスを提供する
ことを課題とする。
この問題を解決することにより、アクティブELマトリ
ックスを高速で駆動する方法を提供すること、又は、高
速で駆動されるアクティブELマトリックスを提供する
ことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのための手段として、
本発明はアクティブ薄膜ELマトリックスの各EL素子
を発光させる駆動から駆動停止までを一走査期間(n×
m個の1ビットEL回路へのデータの書き込みを開始し
た後、すべての1ビット回路を一回走査し、同じn×m
個の1ビット回路に次のデータの書き込みを開始するま
での時間)より短い時間内で行なわせる。
本発明はアクティブ薄膜ELマトリックスの各EL素子
を発光させる駆動から駆動停止までを一走査期間(n×
m個の1ビットEL回路へのデータの書き込みを開始し
た後、すべての1ビット回路を一回走査し、同じn×m
個の1ビット回路に次のデータの書き込みを開始するま
での時間)より短い時間内で行なわせる。
【0008】さらにこの手段を特定すると、各1ビット
EL回路へのデータの書き込み、駆動開始時期又は駆動
停止時期の適切な選択により、一走査期間より短い時間
内で駆動開始から駆動停止までの動作を行う。
EL回路へのデータの書き込み、駆動開始時期又は駆動
停止時期の適切な選択により、一走査期間より短い時間
内で駆動開始から駆動停止までの動作を行う。
【0009】
【作用】本発明の上記手段によれば、従来のように発光
のための一走査期間とEL素子の駆動時間とが同じでは
なく、発光の減衰を長く設定することができるので、E
Lマトリックスの駆動速度を高めることができる。
のための一走査期間とEL素子の駆動時間とが同じでは
なく、発光の減衰を長く設定することができるので、E
Lマトリックスの駆動速度を高めることができる。
【0010】
【実施例】本発明の第一実施例になるアクティブELマ
トリックス及びその駆動方法を説明する。図2(A)は
本発明の第一実施例であるアクティブELマトリックス
の1ビットEL回路の構成を示す。この図に示すよう
に、この1ビットEL回路は、一般に信号制御装置の制
御の下に交流駆動電源SからスイッチSwを介して電力
が印加されるEL素子CELとスイッチング素子QD から
なる直列回路と、スイッチング素子Q D をオン状態又は
オフ状態とするためのレジスタとを含んでいる。スイッ
チング素子QD は一般に薄膜トランジスタ(以下、TF
Tと言う)であり、そのゲートGはレジスタに接続され
る。このレジスタは図2(A)の例では、当該EL素子
の発光/非発光を指定するデータ信号DATA を保持する
ためのコンデンサCs1と、コンデンサCs1にこのデ
ータを書き込むためのスイッチング素子Qwと、前記デ
ータ信号を保持するための第2のコンデンサCs2と、
コンデンサCs2にこのデータ信号を書き込み、又は消
去するためのラッチ素子QL とを含む。スイッチング素
子Qw、ラッチ素子QL もTFTである。
トリックス及びその駆動方法を説明する。図2(A)は
本発明の第一実施例であるアクティブELマトリックス
の1ビットEL回路の構成を示す。この図に示すよう
に、この1ビットEL回路は、一般に信号制御装置の制
御の下に交流駆動電源SからスイッチSwを介して電力
が印加されるEL素子CELとスイッチング素子QD から
なる直列回路と、スイッチング素子Q D をオン状態又は
オフ状態とするためのレジスタとを含んでいる。スイッ
チング素子QD は一般に薄膜トランジスタ(以下、TF
Tと言う)であり、そのゲートGはレジスタに接続され
る。このレジスタは図2(A)の例では、当該EL素子
の発光/非発光を指定するデータ信号DATA を保持する
ためのコンデンサCs1と、コンデンサCs1にこのデ
ータを書き込むためのスイッチング素子Qwと、前記デ
ータ信号を保持するための第2のコンデンサCs2と、
コンデンサCs2にこのデータ信号を書き込み、又は消
去するためのラッチ素子QL とを含む。スイッチング素
子Qw、ラッチ素子QL もTFTである。
【0011】データ線はスイッチング素子Qwの入力端
に接続され、その出力端とグランドとの間に第一のデー
タ書き込み・保持用コンデンサCs1が接続される。ス
イッチング素子Qwのゲートは信号制御装置のストロー
ブ信号線に接続される。
に接続され、その出力端とグランドとの間に第一のデー
タ書き込み・保持用コンデンサCs1が接続される。ス
イッチング素子Qwのゲートは信号制御装置のストロー
ブ信号線に接続される。
【0012】スイッチング素子Qwの出力端はさらにラ
ッチ素子QL の入力端に接続され、ラッチ素子QL の出
力端はスイッチング素子QD のゲートGに接続される。
ラッチ素子QL の出力端とグランドとの間に第二のデー
タ保持用コンデンサCs2が接続される。
ッチ素子QL の入力端に接続され、ラッチ素子QL の出
力端はスイッチング素子QD のゲートGに接続される。
ラッチ素子QL の出力端とグランドとの間に第二のデー
タ保持用コンデンサCs2が接続される。
【0013】これらのスイッチング素子Qw、ラッチ素
子QL 、および駆動電源Sはデータ信号DATAおよびスト
ローブ信号と所望のタイミングで作動するように信号制
御装置で制御される。
子QL 、および駆動電源Sはデータ信号DATAおよびスト
ローブ信号と所望のタイミングで作動するように信号制
御装置で制御される。
【0014】ELマトリックスはこの図2(A)の1ビ
ットEL回路を単位とする多数のEL素子を含むので、
駆動の便宜上n個の1ビットEL回路を含むブロックm
個(mは整数)に分割し、図4(A)に示すように各ブ
ロックにn個のデータDATA1- DATA n(nは整数)が
書き込めるようにし、n×mの電気的マトリックスに構
成する。mブロックを同時に駆動する場合は、すべての
ブロックのすべてのEL素子のラッチ素子のラッチ信号
を共通にする。電子式印字装置のイメージバー等として
使用する場合も同様のブロック構成で足りる。
ットEL回路を単位とする多数のEL素子を含むので、
駆動の便宜上n個の1ビットEL回路を含むブロックm
個(mは整数)に分割し、図4(A)に示すように各ブ
ロックにn個のデータDATA1- DATA n(nは整数)が
書き込めるようにし、n×mの電気的マトリックスに構
成する。mブロックを同時に駆動する場合は、すべての
ブロックのすべてのEL素子のラッチ素子のラッチ信号
を共通にする。電子式印字装置のイメージバー等として
使用する場合も同様のブロック構成で足りる。
【0015】図4(B)は本発明の第二実施例になるE
Lマトリックスで、図2(B)はその1ビットEL回路
の構成を示す。この実施例は図1に示す従来例の1ビッ
ト回路にさらに、データ書き込み・保持用コンデンサC
sに保持されたEL駆動データを放電するためのリセッ
ト素子QR をコンデンサCsと並列に接続したものであ
る。リセット素子QR もTFTで構成でき、その電流通
過電極がデータ保持用コンデンサCsと並列に接続され
る。又そのゲートは信号制御装置に接続される。この構
成は第一実施例と較べてラッチQL が不要なことから、
その分構造上簡単である。
Lマトリックスで、図2(B)はその1ビットEL回路
の構成を示す。この実施例は図1に示す従来例の1ビッ
ト回路にさらに、データ書き込み・保持用コンデンサC
sに保持されたEL駆動データを放電するためのリセッ
ト素子QR をコンデンサCsと並列に接続したものであ
る。リセット素子QR もTFTで構成でき、その電流通
過電極がデータ保持用コンデンサCsと並列に接続され
る。又そのゲートは信号制御装置に接続される。この構
成は第一実施例と較べてラッチQL が不要なことから、
その分構造上簡単である。
【0016】図6(A)を参照して上記の本発明の第一
実施例のELマトリックスの作動を説明する。各ブロッ
クがただ1個の1ビットEL回路を含む場合は一次元マ
トリックスとなるが、この場合も全く原理が同じである
ことに注目されたい。
実施例のELマトリックスの作動を説明する。各ブロッ
クがただ1個の1ビットEL回路を含む場合は一次元マ
トリックスとなるが、この場合も全く原理が同じである
ことに注目されたい。
【0017】任意の一走査期間Tsにおいて信号制御装
置から送られたストローブ信号STROBE1−mにより各ブ
ロック毎にデータ書き込み用のスイッチング素子Qwが
導通され、各データ保持用コンデンサCs1にデータが
書き込まれて行く。書き込みが終わるとスイッチング素
子Qwはオフにされ、データはこのコンデンサCs1に
保持される。書き込まれたデータは信号制御装置からの
ラッチ信号LATCH により各ラッチ素子QL が導通するま
でコンデンサCs1に保持され、各スイッチング素子Q
D のゲートには出力されない。
置から送られたストローブ信号STROBE1−mにより各ブ
ロック毎にデータ書き込み用のスイッチング素子Qwが
導通され、各データ保持用コンデンサCs1にデータが
書き込まれて行く。書き込みが終わるとスイッチング素
子Qwはオフにされ、データはこのコンデンサCs1に
保持される。書き込まれたデータは信号制御装置からの
ラッチ信号LATCH により各ラッチ素子QL が導通するま
でコンデンサCs1に保持され、各スイッチング素子Q
D のゲートには出力されない。
【0018】上記のデータ書き込みがすべてのブロック
について終了すると(図6(A)の時間Tw経過時)す
べてのラッチ素子Q L が信号制御装置から送られた共通
のラッチ信号LATCH により導通され、第一のデータ保持
用コンデンサCs1に保持されていたEL素子駆動デー
タ(高電位の信号)が第二のデータ保持用コンデンサC
s2に出力され、このコンデンサCs2が充電される形
でEL素子駆動データがコンデンサCs2に保持され
る。この充電電圧によりスイッチング素子QD がオン状
態になり、このときEL素子は印加されている交流電圧
Vaにより駆動されて発光する。
について終了すると(図6(A)の時間Tw経過時)す
べてのラッチ素子Q L が信号制御装置から送られた共通
のラッチ信号LATCH により導通され、第一のデータ保持
用コンデンサCs1に保持されていたEL素子駆動デー
タ(高電位の信号)が第二のデータ保持用コンデンサC
s2に出力され、このコンデンサCs2が充電される形
でEL素子駆動データがコンデンサCs2に保持され
る。この充電電圧によりスイッチング素子QD がオン状
態になり、このときEL素子は印加されている交流電圧
Vaにより駆動されて発光する。
【0019】その後、当該EL素子を駆動させないデー
タ信号(低電位信号)がデータ線に与えられたときに、
スイッチング素子Qwとラッチ素子QL の導通により、
それまでコンデンサCs2に蓄積されていた電荷が放電
されて、スイッチング素子QD をオフ状態にし、EL素
子の駆動が停止される。この実施例ではすべての1ビッ
トEL回路におけるラッチ素子QLが共通のラッチ信号
に接続されており、すべてのEL素子が同時に駆動停止
されるようになっている。
タ信号(低電位信号)がデータ線に与えられたときに、
スイッチング素子Qwとラッチ素子QL の導通により、
それまでコンデンサCs2に蓄積されていた電荷が放電
されて、スイッチング素子QD をオフ状態にし、EL素
子の駆動が停止される。この実施例ではすべての1ビッ
トEL回路におけるラッチ素子QLが共通のラッチ信号
に接続されており、すべてのEL素子が同時に駆動停止
されるようになっている。
【0020】ラッチ信号が与えられてから時間Tdが経
過すると駆動停止信号がすべての1ビットEL回路に与
えられる。この場合時間(Tw+Td)は走査期間Ts
より小さい。従って発光させる駆動信号を受けたEL素
子もその走査期間内に発光を停止される。その後、次の
走査が開始されるまでの時間Trは駆動停止され、ま
た、Cs1およびCs2の放電がなされる(図6
(A))。
過すると駆動停止信号がすべての1ビットEL回路に与
えられる。この場合時間(Tw+Td)は走査期間Ts
より小さい。従って発光させる駆動信号を受けたEL素
子もその走査期間内に発光を停止される。その後、次の
走査が開始されるまでの時間Trは駆動停止され、ま
た、Cs1およびCs2の放電がなされる(図6
(A))。
【0021】尚、ラッチ素子QL によりいずれのEL素
子も同時に駆動され同時に駆動停止されるので、印加電
圧Vaはこの駆動期間中のみ作動させるようにしてもよ
い。
子も同時に駆動され同時に駆動停止されるので、印加電
圧Vaはこの駆動期間中のみ作動させるようにしてもよ
い。
【0022】一般にデータの書き込みは非常に短時間に
実行できるから、このように三種の作動を適当に同期さ
せることによって同一走査期間内に発光データの書き込
み、発光駆動、および発光駆動の停止まですべてを行な
うことができる。この点、本ELマトリックス駆動方法
は図5の従来の駆動方法と非常に相異する。
実行できるから、このように三種の作動を適当に同期さ
せることによって同一走査期間内に発光データの書き込
み、発光駆動、および発光駆動の停止まですべてを行な
うことができる。この点、本ELマトリックス駆動方法
は図5の従来の駆動方法と非常に相異する。
【0023】本発明の第二実施例であって、図2(B)
の1ビットEL回路を有するアクティブELマトリック
スは、以下のように作動する。図6(B)は、上記EL
マトリックスの駆動方法に用いるタイミングを示す。駆
動データ書き込みのときはリセット素子Q R をオフ状態
にしておくことにより、従来例と同様にデータの書き込
みが行なわれる。EL素子が発光されたときはその一定
時間後にリセット信号RSTによりリセット素子QR を
導通させてスイッチング素子QD をオフ状態にする。こ
れによりEL素子の駆動が停止される。ただし、このリ
セットは発光駆動開始後、一走査期間よりも短い時間T
dに行なわれる(図6(B)のTd1、Td2等)。こ
れらのEL素子は必ずしもすべて同時に発光させる必要
はなく、一定の順序で順次発光させればよい。従って時
間Td後の駆動停止リセット信号として、他の1ビット
EL回路にデータを書き込む信号STROBE jを充てるこ
とができる。
の1ビットEL回路を有するアクティブELマトリック
スは、以下のように作動する。図6(B)は、上記EL
マトリックスの駆動方法に用いるタイミングを示す。駆
動データ書き込みのときはリセット素子Q R をオフ状態
にしておくことにより、従来例と同様にデータの書き込
みが行なわれる。EL素子が発光されたときはその一定
時間後にリセット信号RSTによりリセット素子QR を
導通させてスイッチング素子QD をオフ状態にする。こ
れによりEL素子の駆動が停止される。ただし、このリ
セットは発光駆動開始後、一走査期間よりも短い時間T
dに行なわれる(図6(B)のTd1、Td2等)。こ
れらのEL素子は必ずしもすべて同時に発光させる必要
はなく、一定の順序で順次発光させればよい。従って時
間Td後の駆動停止リセット信号として、他の1ビット
EL回路にデータを書き込む信号STROBE jを充てるこ
とができる。
【0024】この駆動方法ではEL駆動電源Sは走査期
間中、常に印加されている点が第一実施例と異なる。た
だし、各EL素子の発光条件を一様にするため、駆動電
源の位相とストローブ信号の位相の差を一定に保つこと
が望ましい。この駆動期間Tdは一走査期間Tsよりも
短いので、各EL素子の駆動期間は当該走査期間の一部
にわたってのみ行なわれ、駆動停止された後は次のデー
タが書き込まれるまでの期間Tr=Ts- Td、駆動停
止のまま減衰発光を行なう。
間中、常に印加されている点が第一実施例と異なる。た
だし、各EL素子の発光条件を一様にするため、駆動電
源の位相とストローブ信号の位相の差を一定に保つこと
が望ましい。この駆動期間Tdは一走査期間Tsよりも
短いので、各EL素子の駆動期間は当該走査期間の一部
にわたってのみ行なわれ、駆動停止された後は次のデー
タが書き込まれるまでの期間Tr=Ts- Td、駆動停
止のまま減衰発光を行なう。
【0025】尚、図6(A)に示したようにラッチ信号
による発光の前に駆動電源をとめた状態でデータ書き込
みを行なう期間Twがある場合、発光開始は各走査期間
開始からTw後であるが、書き込み時間は非常に短いの
で、図8ではこれを無視してある。
による発光の前に駆動電源をとめた状態でデータ書き込
みを行なう期間Twがある場合、発光開始は各走査期間
開始からTw後であるが、書き込み時間は非常に短いの
で、図8ではこれを無視してある。
【0026】以上述べたように、各EL素子の駆動と駆
動の停止を一走査期間より短い時間内に含めると、図8
に示すように、駆動中の発光と駆動停止後の発光とが共
にEL素子の発光を目的とする一走査期間(図7および
図8の「発光区間」)内に存在する。発光区間で利用す
べき光量Lonは、例えばELバーの場合、発光開始後
の一走査期間Ts内の発光強度Iを時間ゼロから時間T
sまで積分した積分量である。これに続く発光を目的と
しない一走査期間(図8の「非発光区間」)Tsにおけ
る発光強度Iの時間積分量Loffはこの場合不要のも
のである。従ってELマトリックスとしての有意義な信
号比はLon/Loffであるから、Lonを許容限界
内に保ちつつ駆動時間Tdを短縮し、かつ比Lon/L
offを大きくすることが要求される。ところで本発明
の駆動方法の場合、従来の駆動方法(図7)におけるL
offの主要部分を本駆動方法のLonに取り込んでい
ることに注目されたい。従って本駆動方法では駆動時間
Tdを短縮することにより直ちに上記比Lon/Lof
fが自動的に大きく改善される。従って残る問題はLo
nを許容限界内に保ちつつ駆動時間Tdを短縮すること
だけである。そのためには選択したEL素子の発光特性
Iに応じてパラメータTsおよびTdの適当な値を選択
すればよい。駆動期間Td、走査期間Tsおよび比Lo
n/Loffの間の定性的な関係は図9に示してある。
上記パラメータの選択は、選択したEL材料について図
9のような特性図を求めておくと容易に求められる。例
えば、Lon/Loffの許容される範囲とTsの許容
できる範囲とを指定すると、図9上に一定領域ができ
る。そこでこの領域を通過する特性曲線群の内から適当
な曲線、すなわち適当なTd、を選択すれば良いことが
わかる。
動の停止を一走査期間より短い時間内に含めると、図8
に示すように、駆動中の発光と駆動停止後の発光とが共
にEL素子の発光を目的とする一走査期間(図7および
図8の「発光区間」)内に存在する。発光区間で利用す
べき光量Lonは、例えばELバーの場合、発光開始後
の一走査期間Ts内の発光強度Iを時間ゼロから時間T
sまで積分した積分量である。これに続く発光を目的と
しない一走査期間(図8の「非発光区間」)Tsにおけ
る発光強度Iの時間積分量Loffはこの場合不要のも
のである。従ってELマトリックスとしての有意義な信
号比はLon/Loffであるから、Lonを許容限界
内に保ちつつ駆動時間Tdを短縮し、かつ比Lon/L
offを大きくすることが要求される。ところで本発明
の駆動方法の場合、従来の駆動方法(図7)におけるL
offの主要部分を本駆動方法のLonに取り込んでい
ることに注目されたい。従って本駆動方法では駆動時間
Tdを短縮することにより直ちに上記比Lon/Lof
fが自動的に大きく改善される。従って残る問題はLo
nを許容限界内に保ちつつ駆動時間Tdを短縮すること
だけである。そのためには選択したEL素子の発光特性
Iに応じてパラメータTsおよびTdの適当な値を選択
すればよい。駆動期間Td、走査期間Tsおよび比Lo
n/Loffの間の定性的な関係は図9に示してある。
上記パラメータの選択は、選択したEL材料について図
9のような特性図を求めておくと容易に求められる。例
えば、Lon/Loffの許容される範囲とTsの許容
できる範囲とを指定すると、図9上に一定領域ができ
る。そこでこの領域を通過する特性曲線群の内から適当
な曲線、すなわち適当なTd、を選択すれば良いことが
わかる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レジスタ
でオン/オフ制御されるスイッチング素子を各マトリッ
クス点として含むアクティブELマトリックスの駆動に
おいて、前記アクティブELマトリックスを走査して前
記スイッチング素子を選択的に導通するデータ信号を前
記レジスタに与えると共に、信号制御装置からの信号に
基づいて、前記選択されたスイッチング素子の各々を不
導通にするようにしたので、一走査期間より短い時間内
に発光駆動、および発光駆動の停止を行なうことができ
る。その結果、従来例による駆動方法にない高い速度で
ELマトリックスの駆動ができる。
でオン/オフ制御されるスイッチング素子を各マトリッ
クス点として含むアクティブELマトリックスの駆動に
おいて、前記アクティブELマトリックスを走査して前
記スイッチング素子を選択的に導通するデータ信号を前
記レジスタに与えると共に、信号制御装置からの信号に
基づいて、前記選択されたスイッチング素子の各々を不
導通にするようにしたので、一走査期間より短い時間内
に発光駆動、および発光駆動の停止を行なうことができ
る。その結果、従来例による駆動方法にない高い速度で
ELマトリックスの駆動ができる。
【0028】またこの駆動方法では一走査期間内の駆動
時間とこれに続く駆動停止期間との比を選択することに
より、有効発光信号比Lon/Loffを容易に選択で
きる。
時間とこれに続く駆動停止期間との比を選択することに
より、有効発光信号比Lon/Loffを容易に選択で
きる。
【図1】従来例のELマトリックスの1ビット回路を示
す図である。
す図である。
【図2】(A)は本発明の第一実施例によるELマトリ
ックスの1ビットEL回路である。(B)は第二実施例
によるELマトリックスの1ビットEL回路である。
ックスの1ビットEL回路である。(B)は第二実施例
によるELマトリックスの1ビットEL回路である。
【図3】従来例のELマトリックスにおけるマトリック
ス構成図である。
ス構成図である。
【図4】本発明第一実施例および第二実施例のELマト
リックスにおけるマトリックス構成図である。
リックスにおけるマトリックス構成図である。
【図5】従来例の信号タイミング図である。
【図6】本発明第一実施例および第二実施例の信号タイ
ミング図である。
ミング図である。
【図7】従来例のELマトリックスの発光強度分布を示
す図である。
す図である。
【図8】本発明によるELマトリックスの発光強度分布
を示す図である。
を示す図である。
【図9】本発明によるELマトリックスの有効発光信号
比と走査時間との関係を示す図である。
比と走査時間との関係を示す図である。
CEL EL素子 S E
L素子駆動電源 Sw EL素子駆動電源スイッチ Va EL
素子駆動電源電圧 QD スイッチング素子 Qw データ書き込みスイッチング素子 QL ラッ
チ素子 Cs1 第一のデータ保持用コンデンサ Cs2 第二のデータ保持用コンデンサ DATA
データ信号 STROBE ストローブ信号 LATCH ラ
ッチ信号 RST リセット信号 Ts 走査
期間 Td 駆動時間 Tw デ
ータ書き込み時間 Tr 非駆動時間 Lon 駆
動時発光量 Loff 非駆動時発光量
L素子駆動電源 Sw EL素子駆動電源スイッチ Va EL
素子駆動電源電圧 QD スイッチング素子 Qw データ書き込みスイッチング素子 QL ラッ
チ素子 Cs1 第一のデータ保持用コンデンサ Cs2 第二のデータ保持用コンデンサ DATA
データ信号 STROBE ストローブ信号 LATCH ラ
ッチ信号 RST リセット信号 Ts 走査
期間 Td 駆動時間 Tw デ
ータ書き込み時間 Tr 非駆動時間 Lon 駆
動時発光量 Loff 非駆動時発光量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−250392(JP,A) 特開 平3−18892(JP,A) 特開 昭62−108073(JP,A) 特開 昭62−189497(JP,A) 特開 昭59−123873(JP,A) 特公 昭62−28476(JP,B2) 特公 昭60−56026(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/00 - 3/38
Claims (3)
- 【請求項1】 スイッチング素子と駆動電源とに直列
接続されたEL素子と、前記スイッチング素子を導通/
不導通とするレジスタとを含んだ1ビットEL回路を各
マトリックス点とするアクティブELマトリックスであ
って、 前記レジスタが、 前記EL素子の駆動/非駆動に対応するデータを保持す
る第1のデータ保持部と、 前記データに対応するデータ信号が供給されたとき、該
データを前記第1のデータ保持部に書き込むデータ書き
込み部と、 前記スイッチング素子に接続され、保持されるデータに
より該スイッチング素子を導通又は不導通とする第2の
データ保持部と、 前記第1のデータ保持部に書き込まれたデータを、全て
の1ビットEL回路について同時に、前記第2のデータ
保持部へ転移させるラッチ部とを有し、 全ての1ビットEL回路に順次データ信号を供給すると
ともに、前記データ書き込み部と前記ラッチ部との動作
を制御する信号を出力する信号制御装置が設けられ、 該信号制御装置が、 全ての1ビットEL回路へのデータの書き込みが終了
後、全ての1ビットEL回路について、前記第1のデー
タ保持部から第2のデータ保持部へデータを同時に転移
するラッチ信号を出力し、 次のデータの書き込みが開始される前に、全ての1ビッ
トEL回路について、前記データ書き込み部及び前記ラ
ッチ部を経て前記第2のデータ保持部に、前記EL素子
を非駆動とする信号を同時に書き込むように設定されて
いることを特徴とするアクティブELマトリックス。 - 【請求項2】 スイッチング素子と駆動電源とに直列
接続されたEL素子と、前記スイッチング素子を導通/
不導通とするレジスタとを含んだ1ビットEL回路を各
マトリックス点とするアクティブELマトリックスであ
って、 前記レジスタが前記EL素子の駆動/非駆動に対応する
データを保持し、保持されるデータにより前記スイッチ
ング素子を導通又は不導通とするデータ保持部と、 前記データに対応するデータ信号が供給されたとき、該
データを前記データ保持部に書き込むデータ書き込み部
と、 リセット信号を受けたときに、前記スイッチング素子が
オフとなるように前記データ保持部のリセットを行うリ
セット部とを有し、 全ての1ビットEL回路に順次データ信号を供給すると
ともに、前記データ書き込み部を制御する信号及び前記
リセット信号を出力する信号制御装置が設けられ、 該信号制御装置が、 各1ビットEL回路へのデータ書き込みが終了後、同じ
1ビットEL回路に次のデータが書き込まれる前であっ
て、該1ビットEL回路のEL素子の駆動開始後所定の
時間経過時に、該1ビットEL回路のリセット部にリセ
ット信号を出力するように設定されていることを特徴と
するアクティブELマトリックス。 - 【請求項3】 スイッチング素子と駆動電源とに直列
接続されたEL素子と、前記スイッチング素子を導通/
不導通とするレジスタとを含んだ1ビットEL回路を各
マトリックス点とするアクティブELマトリックスの駆
動方法において、 各1ビットEL回路が有する前記レジスタの第1のデー
タ保持部に、データ信号線を介して各EL素子の駆動/
非駆動に対応するデータを順次に書き込む工程と、 全ての1ビットEL回路についてデータの書き込みが終
了した後、全ての1ビットEL回路の前記第1のデータ
保持部に保持されているデータを、ラッチ部を介して同
時に第2のデータ保持部へ転移させ、該第2のデータ保
持部に保持されるデータに基づいて前記スイッチング素
子を導通又は不導通状態に保持する工程と、 前記第2のデータ保持部へのデータの転移後所定時間の
経過時であって、次のデータを前記第1のデータ保持部
へ書き込む前に、全ての1ビットEL回路の前記第2の
データ保持部に、前記データ信号線及びラッチ部を介し
て前記EL素子を非駆動とする信号を同時に書き込む工
程とを有することを特徴とするアクティブELマトリッ
クスの駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12454191A JP3242941B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | アクティブelマトリックスおよびその駆動方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12454191A JP3242941B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | アクティブelマトリックスおよびその駆動方法 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001208884A Division JP3351426B2 (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 信号制御装置及び発光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04328791A JPH04328791A (ja) | 1992-11-17 |
JP3242941B2 true JP3242941B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=14888036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12454191A Expired - Fee Related JP3242941B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | アクティブelマトリックスおよびその駆動方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100885573B1 (ko) * | 2004-12-27 | 2009-02-24 | 교세라 가부시키가이샤 | 화상 표시 장치 및 그 구동 방법, 및 전자 기기의 구동방법 |
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---|---|---|---|---|
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US6853083B1 (en) | 1995-03-24 | 2005-02-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transfer, organic electroluminescence display device and manufacturing method of the same |
JP3629939B2 (ja) | 1998-03-18 | 2005-03-16 | セイコーエプソン株式会社 | トランジスタ回路、表示パネル及び電子機器 |
JP4049190B2 (ja) * | 1999-06-17 | 2008-02-20 | ソニー株式会社 | 画像表示装置及びその駆動方法 |
JP4049191B2 (ja) * | 1999-06-17 | 2008-02-20 | ソニー株式会社 | 画像表示装置 |
JP4092857B2 (ja) * | 1999-06-17 | 2008-05-28 | ソニー株式会社 | 画像表示装置 |
JP4079198B2 (ja) * | 1999-06-17 | 2008-04-23 | ソニー株式会社 | 画像表示装置及びその駆動方法 |
JP4353300B2 (ja) * | 1999-06-17 | 2009-10-28 | ソニー株式会社 | 画像表示装置及びその駆動方法 |
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SG114502A1 (en) | 2000-10-24 | 2005-09-28 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device and method of driving the same |
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JP3608614B2 (ja) | 2001-03-28 | 2005-01-12 | 株式会社日立製作所 | 表示装置 |
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KR100940342B1 (ko) | 2001-11-13 | 2010-02-04 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치 및 그 구동방법 |
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JP3923341B2 (ja) | 2002-03-06 | 2007-05-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体集積回路およびその駆動方法 |
JP2004004788A (ja) | 2002-04-24 | 2004-01-08 | Seiko Epson Corp | 電子素子の制御回路、電子回路、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、及び電子機器、並びに電子素子の制御方法 |
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US8537081B2 (en) | 2003-09-17 | 2013-09-17 | Hitachi Displays, Ltd. | Display apparatus and display control method |
JP5604270B2 (ja) * | 2010-11-26 | 2014-10-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP12454191A patent/JP3242941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990223 |
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