(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流を交流に変換してＥＬ素子に印加し、当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置において、
前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化手段と、
前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流化手段とを備え、
前記定電圧直流又は前記定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換して前記ＥＬ素子に印加して駆動することを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＬ素子駆動装置において、
当該ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値以下であるときに前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、
前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記所定値より高いときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加することを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＥＬ素子駆動装置において、
前記ＥＬ素子の駆動開始から当該ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値になるまでの間において前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、
前記インピーダンスが前記所定値より高くなった以降において、前記定電圧直流に代えて前記定電流直流を前記交流に変換して前記ＥＬ素子に印加することを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＥＬ素子駆動装置において、
前記ＥＬ素子の輝度を検出する検出手段を更に備え、
前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、
前記検出された輝度が予め設定された所定値より低くなったときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加することを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項５】
直流を出力する直流電源と、
前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化手段と、
前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流化手段と、
前記定電圧直流と前記定電流直流とを選択的に切り換えて出力する切換手段と、
前記切り換えられた定電圧直流又は定電流直流のいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し当該ＥＬ素子を駆動する変換手段と、
を備えることを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＥＬ素子駆動装置において、
前記切換手段は、前記ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値以下であるとき前記定電圧直流に切り換えて前記変換手段に出力すると共に、
前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記所定値より高いとき前記定電流直流に切り換えて前記変換手段に出力することを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項７】
請求項５に記載のＥＬ素子駆動装置において、
前記ＥＬ素子の輝度を検出する検出手段を更に備え、
前記切換手段は、前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧直流に切り換えて前記変換手段に出力すると共に、
前記検出された輝度が予め設定された所定値より低くなったときに前記定電流直流に切り換えて前記変換手段に出力することを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項８】
電源から供給される直流を変換手段を介して交流に変換し、ＥＬ素子に印加して当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置において、
前記電源と前記変換手段との間に、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化手段と、前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流化手段とを並列に接続し、
前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧化手段の出力電圧が前記定電流化手段の出力電圧よりも高くなると共に、前記ＥＬ素子が予め設定された所定時間駆動された後は前記定電流化手段の出力電圧が前記定電圧化手段の出力電圧よりも高くなるように、前記定電圧化手段における制御電圧値と前記定電流化手段における制御電流値とが設定されていることを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項９】
電源から供給される直流を変換手段を介して交流に変換し、ＥＬ素子に印加して当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置において、
前記電源と前記変換手段との間に、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化手段と、前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流化手段とを並列に接続し、
前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧化手段の出力電圧が前記定電流化手段の出力電圧よりも高くなると共に、前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記駆動当初における当該インピーダンスよりも高い予め設定された所定値よりも高くなったとき、前記定電流化手段の出力電圧が前記定電圧化手段の出力電圧よりも高くなるように、前記定電圧化手段における制御電圧値と前記定電流化手段における制御電流値とが設定されていることを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のＥＬ素子駆動装置において、
前記定電圧化手段は、三端子レギュレータであると共に、
前記定電流化手段は、三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成されることを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項に記載のＥＬ素子駆動装置において、
前記定電圧化手段は、ツェナーダイオードであると共に、
前記定電流化手段は、三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成されることを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項１２】
ＥＬ素子を交流により駆動するＥＬ素子駆動装置であって、
直流を出力する直流電源と、
前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化手段と、
前記直流を用いて前記ＥＬ素子の輝度を一定化するための一定化電流を出力する定輝度化手段と、を備え、
前記定電圧直流又は前記一定化電流のいずれか一方を選択的に交流に変換して前記ＥＬ素子に印加して駆動することを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項１３】
ＥＬ素子を交流により駆動するＥＬ素子駆動装置であって、
直流を出力する直流電源と、
前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化手段と、
前記直流を用いて前記ＥＬ素子の輝度を一定化するための一定化電流を出力する定輝度化手段と、
前記定電圧直流と前記一定化電流とを選択的に切り換えて出力する切換手段と、
前記切り換えられた定電圧直流又は一定化電流のいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し当該ＥＬ素子を駆動する変換手段と、
を備えることを特徴とするＥＬ素子駆動装置。
【請求項１４】
直流を交流に変換してＥＬ素子に印加し、当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動方法において、
前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化工程と、
前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流化工程と、
前記定電圧直流又は前記定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換して前記ＥＬ素子に印加して駆動する駆動工程と、
を備えることを特徴とするＥＬ素子駆動方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のＥＬ素子駆動方法において、
前記駆動工程においては、
前記ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値以下であるときに前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、
前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記所定値より高いときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加することを特徴とするＥＬ素子駆動方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載のＥＬ素子駆動方法において、前記ＥＬ素子の駆動開始から当該ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値になるまでの間において前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、
前記インピーダンスが前記所定値より高くなった以降において、前記定電圧直流に代えて前記定電流直流を前記交流に変換して前記ＥＬ素子に印加することを特徴とするＥＬ素子駆動方法。
【請求項１７】
請求項１４に記載のＥＬ素子駆動方法において、
前記ＥＬ素子の輝度を検出する検出工程を更に備え、
前記駆動工程においては、
前記ＥＬ素子の駆動当初において前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、
前記検出された輝度が予め設定された所定値より低くなったときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加することを特徴とするＥＬ素子駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と称する。）に対して交流を印加し、これを駆動するためのＥＬ素子駆動装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶パネルのバックライト等の分野に広く使用されている発光素子としてＥＬ素子がある。
【０００３】
このＥＬ素子は、誘電物質中に発光中心材料としての蛍光物質を均等に分散して含有させた発光層を２枚の電極で挟んだ構造を備えており、当該２枚の電極に交流を印加すると発光層内の蛍光物質に交流電界が加わり発光する。
【０００４】
また、当該ＥＬ素子は印加電圧及びその周波数に比例して輝度が増大する特性を有しているので、商用交流を直接印加するよりも、直流をいわゆるインバータを用いて高周波・高電圧の交流に変換して印加し、発光させることが一般的である。
【０００５】
ここで、上記変換に使用されるインバータについて、図５を用いて説明すると、図５に示すＥＬ素子駆動回路は、直流電源５０と、フィルタ回路５１と、インバータ５２と、ＥＬ素子５３とにより構成されている。この構成のうち、インバータ５２は、ＥＬ素子５３に接続されたトランス５４と、トランス５４及びフィルタ回路５１にエミッタ端子及びコレクタ端子が接続されたトランジスタ５５と、トランジスタ５５のベース端子とトランス５４との間に接続されたバイアス用のコンデンサ５６と、トランジスタ５５のベース端子とコレクタ端子間に接続された固定抵抗５７とにより構成されている。
【０００６】
次に動作を説明する。
【０００７】
始めに、直流電源５０のスイッチ５８をオンとするとフィルタ回路５１と固定抵抗５７を介してコンデンサ５６が充電される。そして、当該コンデンサ５６が所定の電圧値まで充電されるとトランジスタ５５のベース端子−エミッタ端子間に加わる順方向バイアス電圧でトランジスタ５５が導通してコレクタ端子−エミッタ端子間とトランス５４に電流が流れる。そして、当該電流とトランス５４の巻線の巻数との積によりトランス５４が飽和すると、トランジスタ５５が再び非導通となり、以後、上記動作を繰り返す。このトランジスタ５５のオン−オフの繰り返しのタイミングでＥＬ素子５３に交流が印加されるのである。
【０００８】
上述のインバータを用いた駆動回路によると、ＥＬ素子５３を高輝度且つ高効率で駆動できるという利点がある。
【０００９】
一方、上記インバータ５２に印加する直流の制御方式としては、一般に、定電圧方式、すなわち、常に一定電圧の直流をインバータ５２に出力する方式と、定電流方式、すなわち、常に一定電流の直流をインバータ５２に出力する方式とが挙げられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記インバータ５２に印加する直流の制御方式毎の特性について、図６を用いて説明する。
【００１１】
始めに、当該直流を定電圧方式で制御する場合には、ＥＬ素子５３の駆動初期においてはほぼ一定の輝度が得られる利点があるが、駆動時間の経過に伴いＥＬ素子５３自体の発光特性が劣化してそのインピーダンスが増加するため、（定電圧の交流が印加されているので、）図６（ａ）に示すように駆動電流が低下し、これに伴って輝度も低下してしまう。従って、定電圧方式による制御の場合は、ＥＬ素子５３の寿命（実用に耐え得る輝度を維持できる期間）が短いという問題点がある。
【００１２】
一方、直流を定電流制御してインバータ５２に印加する場合には、経時的変化に伴ってＥＬ素子５３のインピーダンスが増加しても、印加されている電流が一定値であるので図６（ｂ）に示すように当該インピーダンスの増加に対応して印加電圧も増加する。よって、当該印加電圧の増加によりＥＬ素子５３の輝度の低下が補償されるので、輝度低下の補償が施されない上記定電圧方式に比してＥＬ素子５３の寿命を延命化することができる。
【００１３】
ここで、ＥＬ素子５３には、駆動開始初期において輝度の低下の割合に比してそのインピーダンスが急激に増加するという特性があることが知られている。従って、上記定電流方式の場合には、駆動開始初期において輝度の低下が未だ少ないにも拘らず印加電圧自体はインピーダンスの増加に伴って急激に増加するように駆動される（図６（ｂ）参照）。すなわち、輝度が低下する分以上の輝度補償が為されることとなり、結果としてＥＬ素子５３の輝度が駆動開始当初に一旦急激に増加し、それ以後ＥＬ素子５３のインピーダンスの変化の定常化に伴って緩やかに減少することとなる。
【００１４】
このとき、ＥＬ素子５３自体の特性としては、長期間で見た場合、高輝度で発光させるほどその輝度の低下が急速に進みその寿命が短くなるので、上述の様な定電流方式における駆動開始当初の高輝度化は、結果的にＥＬ素子５３の寿命を短くすることに繋がるという問題点がある。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、直流を変換して得られた交流を用いてＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置において、定電流方式と定電圧方式の利点を共に活かしてＥＬ素子を駆動することが可能であると共に、当該ＥＬ素子の寿命を延命化することが可能なＥＬ素子駆動装置及び駆動方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、直流を交流に変換してＥＬ素子に印加し、当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置において、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧回路等の定電圧化手段と、前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流回路等の定電流化手段とを備え、前記定電圧直流又は前記定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換して前記ＥＬ素子に印加して駆動するように構成される。
【００１７】
請求項１に記載の発明の作用によれば、定電圧化手段は直流を定電圧化して定電圧直流を出力する。
【００１８】
これと並行して、定電流化手段は直流を定電流化して定電流直流を出力する。
【００１９】
これらにより、定電圧直流又は定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換してＥＬ素子に印加して駆動する。
【００２０】
よって、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＥＬ素子駆動装置において、当該ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値以下であるときに前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記所定値より高いときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加するように構成される。
【００２２】
請求項２に記載の発明の作用によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、当該ＥＬ素子のインピーダンスが所定値以下であるときに定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値より高いときに定電流直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【００２３】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のＥＬ素子駆動装置において、前記ＥＬ素子の駆動開始から当該ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値になるまでの間において前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、前記インピーダンスが前記所定値より高くなった以降において、前記定電圧直流に代えて前記定電流直流を前記交流に変換して前記ＥＬ素子に印加するように構成される。
【００２４】
請求項３に記載の発明の作用によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、ＥＬ素子の駆動開始から当該ＥＬ素子のインピーダンスが所定値になるまでの間において定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、インピーダンスが所定値より高くなった以降において、定電圧直流に代えて定電流直流を交流に変換してＥＬ素子に印加する。
【００２５】
よって、駆動当初においては定電圧直流が交流に変換されてＥＬ素子に印加され、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値になった以降、自動的に定電圧直流に代えて定電流直流を交流に変換してＥＬ素子に印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができると共に、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化することができる。
【００２６】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のＥＬ素子駆動装置において、前記ＥＬ素子の輝度を検出する輝度検出部等の検出手段を更に備え、前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、前記検出された輝度が予め設定された所定値より低くなったときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加するように構成される。
【００２７】
請求項４に記載の発明の作用によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、検出手段はＥＬ素子の輝度を検出する。
【００２８】
これにより、ＥＬ素子の駆動当初においては定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、検出された輝度が所定値より低くなったときに定電流直流を交流に変換して印加する。
【００２９】
よって、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【００３０】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、直流を出力する直流電源と、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧回路等の定電圧化手段と、前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流回路等の定電流化手段と、前記定電圧直流と前記定電流直流とを選択的に切り換えて出力するスイッチ等の切換手段と、前記切り換えられた定電圧直流又は定電流直流のいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し当該ＥＬ素子を駆動するインバータ等の変換手段と、を備える。
【００３１】
請求項５に記載の発明の作用によれば、直流電源は直流を出力する。
【００３２】
そして、定電圧化手段は当該直流を定電圧化して定電圧直流を出力する。
【００３３】
これと並行して、定電流化手段は当該直流を定電流化して定電流直流を出力する。
【００３４】
そして、切換手段は、定電圧直流と定電流直流とを選択的に切り換えて出力する。
【００３５】
これにより、変換手段は、切り換えられた定電圧直流又は定電流直流のいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し駆動する。
【００３６】
よって、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【００３７】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のＥＬ素子駆動装置において、前記切換手段は、前記ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値以下であるとき前記定電圧直流に切り換えて前記変換手段に出力すると共に、前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記所定値より高いとき前記定電流直流に切り換えて前記変換手段に出力するように構成される。
【００３８】
請求項６に記載の発明の作用によれば、請求項５に記載の発明の作用に加えて、切換手段は、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値以下であるとき定電圧直流に切り換えて変換手段に出力すると共に、ＥＬ素子のインピーダンスが前記所定値より高いとき定電流直流に切り換えて変換手段に出力する。
【００３９】
よって、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【００４０】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のＥＬ素子駆動装置において、前記ＥＬ素子の輝度を検出する輝度検出部等の検出手段を更に備え、前記切換手段は、前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧直流に切り換えて前記変換手段に出力すると共に、前記検出された輝度が予め設定された所定値より低くなったときに前記定電流直流に切り換えて前記変換手段に出力するように構成される。
【００４１】
請求項７に記載の発明の作用によれば、請求項５に記載の発明の作用に加えて、検出手段はＥＬ素子の輝度を検出する。
【００４２】
そして、切換手段は、ＥＬ素子の駆動当初においては定電圧直流に切り換えて変換手段に出力すると共に、検出された輝度が所定値より低くなったときに定電流直流に切り換えて変換手段に出力する。
【００４３】
よって、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【００４４】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、電源から供給される直流をインバータ等の変換手段を介して交流に変換し、ＥＬ素子に印加して当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置において、前記電源と前記変換手段との間に、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧回路等の定電圧化手段と、前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流回路等の定電流化手段とを並列に接続し、前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧化手段の出力電圧が前記定電流化手段の出力電圧よりも高くなると共に、前記ＥＬ素子が予め設定された所定時間駆動された後は前記定電流化手段の出力電圧が前記定電圧化手段の出力電圧よりも高くなるように、前記定電圧化手段における制御電圧値と前記定電流化手段における制御電流値とが設定されて構成される。
【００４５】
請求項８に記載の発明の作用によれば、定電圧化手段と定電流化手段とが電源と変換手段との間に並列に接続されており、当該定電圧化手段は直流を定電圧化して定電圧直流を出力し、これと並行して当該定電流化手段は直流を定電流化して定電流直流を出力する。
【００４６】
このとき、ＥＬ素子の駆動当初においては定電圧化手段の出力電圧が定電流化手段の出力電圧よりも高くなると共に、ＥＬ素子が所定時間駆動された後は定電流化手段の出力電圧が定電圧化手段の出力電圧よりも高くなるように、定電圧化手段における制御電圧値と定電流化手段における制御電流値とが設定されている。
【００４７】
よって、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができると共に、ＥＬ素子の総寿命も延命化することができる。
【００４８】
また、定電圧化手段から定電流化手段への切り換えがＥＬ素子の駆動時間に対応して自動的に実行されるので、当該切り換えのための切換手段等を別個に設ける必要がなく、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化することができる。
【００４９】
更に、当該切り換えがＥＬ素子の駆動時間に対応する経時的変化に伴って行われることとなるので、定電圧化手段から定電流化手段へ切り換えられた後に再び定電圧化手段に切り換わってしまうことがない。
【００５０】
上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、電源から供給される直流をインバータ等の変換手段を介して交流に変換し、ＥＬ素子に印加して当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置において、前記電源と前記変換手段との間に、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧回路等の定電圧化手段と、前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流回路等の定電流化手段とを並列に接続し、前記ＥＬ素子の駆動当初においては前記定電圧化手段の出力電圧が前記定電流化手段の出力電圧よりも高くなると共に、前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記駆動当初における当該インピーダンスよりも高い予め設定された所定値よりも高くなったとき、前記定電流化手段の出力電圧が前記定電圧化手段の出力電圧よりも高くなるように、前記定電圧化手段における制御電圧値と前記定電流化手段における制御電流値とが設定されて構成される。
【００５１】
請求項９に記載の発明の作用によれば、定電圧化手段と定電流化手段とが電源と変換手段との間に並列に接続されており、当該定電圧化手段は直流を定電圧化して定電圧直流を出力し、これと並行して当該定電流化手段は直流を定電流化して定電流直流を出力する。
【００５２】
このとき、ＥＬ素子の駆動当初においては定電圧化手段の出力電圧が定電流化手段の出力電圧よりも高くなると共に、ＥＬ素子のインピーダンスが駆動当初における当該インピーダンスよりも高い所定値よりも高くなったとき、定電流化手段の出力電圧が定電圧化手段の出力電圧よりも高くなるように、定電圧化手段における制御電圧値と定電流化手段における制御電流値とが設定されている。
【００５３】
よって、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができると共に、ＥＬ素子の総寿命も延命化することができる。
【００５４】
また、定電圧化手段から定電流化手段への切り換えがＥＬ素子のインピーダンスの経時的変化に対応して自動的に実行されるので、当該切り換えのための切換手段等を別個に設ける必要がなく、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化することができる。
【００５５】
更に、当該切り換えがＥＬ素子のインピーダンスの経時的変化に伴って行われるので、定電圧化手段から定電流化手段へ切り換えられた後に再び定電圧化手段に切り換わってしまうことがない。
【００５６】
上記の課題を解決するために、請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載のＥＬ素子駆動装置において、前記定電圧化手段は、三端子レギュレータであると共に、前記定電流化手段は、三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成される。
【００５７】
請求項１０に記載の発明の作用によれば、請求項１から９のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、定電圧化手段が三端子レギュレータであると共に、定電流化手段が三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成されるので、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化できる。
【００５８】
上記の課題を解決するために、請求項１１に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載のＥＬ素子駆動装置において、前記定電圧化手段は、ツェナーダイオードであると共に、前記定電流化手段は、三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成される。
【００５９】
請求項１１に記載の発明の作用によれば、請求項１から９のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、定電圧化手段がツェナーダイオードであると共に、定電流化手段が三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成されるので、ＥＬ素子駆動装置の構成をより簡略化できる。
【００６０】
上記の課題を解決するために、請求項１２に記載の発明は、ＥＬ素子を交流により駆動するＥＬ素子駆動装置であって、直流を出力する直流電源と、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧回路等の定電圧化手段と、前記直流を用いて前記ＥＬ素子の輝度を一定化するための一定化電流を出力する定輝度回路等の定輝度化手段と、を備え、前記定電圧直流又は前記一定化電流のいずれか一方を選択的に交流に変換して前記ＥＬ素子に印加して駆動するように構成される。
【００６１】
請求項１２に記載の発明の作用によれば、直流電源は直流を出力する。
【００６２】
そして、定電圧化手段は直流を定電圧化して定電圧直流を出力する。
【００６３】
これと並行して、定輝度化手段は直流を用いて一定化電流を出力する。
【００６４】
これらにより、定電圧直流又は一定化電流のいずれか一方を選択的に交流に変換してＥＬ素子に印加して駆動する。
【００６５】
よって、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と一定化電流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【００６６】
上記の課題を解決するために、請求項１３に記載の発明は、ＥＬ素子を交流により駆動するＥＬ素子駆動装置であって、直流を出力する直流電源と、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧回路等の定電圧化手段と、前記直流を用いて前記ＥＬ素子の輝度を一定化するための一定化電流を出力する定輝度回路等の定輝度化手段と、前記定電圧直流と前記一定化電流とを選択的に切り換えて出力するスイッチ等の切換手段と、前記切り換えられた定電圧直流又は一定化電流のいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し当該ＥＬ素子を駆動するインバータ等の変換手段と、を備える。
【００６７】
請求項１３に記載の発明の作用によれば、直流電源は直流を出力する。
【００６８】
そして、定電圧化手段は直流を定電圧化して定電圧直流を出力する。
【００６９】
これと並行して、定輝度化手段は直流を用いて一定化電流を出力する。
【００７０】
これらにより、切換手段は定電圧直流と一定化電流とを選択的に切り換えて出力する。
【００７１】
そして、変換手段は、切り換えられた定電圧直流又は一定化電流のいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し当該ＥＬ素子を駆動する。
【００７２】
よって、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と一定化電流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【００７３】
上記の課題を解決するために、請求項１４に記載の発明は、直流を交流に変換してＥＬ素子に印加し、当該ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動方法において、前記直流を定電圧化して定電圧直流を出力する定電圧化工程と、前記直流を定電流化して定電流直流を出力する定電流化工程と、前記定電圧直流又は前記定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換して前記ＥＬ素子に印加して駆動する駆動工程と、を備える。
【００７４】
請求項１４に記載の発明の作用によれば、定電圧化工程において直流を定電圧化して定電圧直流を出力する。
【００７５】
これと並行して、定電流化工程において直流を定電流化して定電流直流を出力する。
【００７６】
これらにより、駆動工程において、定電圧直流又は定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換してＥＬ素子に印加して駆動する。
【００７７】
よって、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【００７８】
上記の課題を解決するために、請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のＥＬ素子駆動方法において、前記駆動工程においては、前記ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値以下であるときに前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、前記ＥＬ素子のインピーダンスが前記所定値より高いときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加するように構成される。
【００７９】
請求項１５に記載の発明の作用によれば、請求項１４に記載の作用に加えて、駆動工程においては、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値以下であるときに定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値より高いときに定電流直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【００８０】
上記の課題を解決するために、請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載のＥＬ素子駆動方法において、前記ＥＬ素子の駆動開始から当該ＥＬ素子のインピーダンスが予め設定された所定値になるまでの間において前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、前記インピーダンスが前記所定値より高くなった以降において、前記定電圧直流に代えて前記定電流直流を前記交流に変換して前記ＥＬ素子に印加するように構成される。
【００８１】
請求項１６に記載の発明の作用によれば、請求項１４又は１５に記載の発明の作用に加えて、ＥＬ素子の駆動開始から当該ＥＬ素子のインピーダンスが所定値になるまでの間において定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、インピーダンスが所定値より高くなった以降において、定電圧直流に代えて定電流直流を交流に変換してＥＬ素子に印加する。
【００８２】
よって、駆動当初においては定電圧直流が交流に変換されてＥＬ素子に印加され、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値になった以降、自動的に定電圧直流に代えて定電流直流を交流に変換してＥＬ素子に印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【００８３】
上記の課題を解決するために、請求項１７に記載の発明は、請求項１４に記載のＥＬ素子駆動方法において、前記ＥＬ素子の輝度を検出する検出工程を更に備え、前記駆動工程においては、前記ＥＬ素子の駆動当初において前記定電圧直流を前記交流に変換して印加すると共に、前記検出された輝度が予め設定された所定値より低くなったときに前記定電流直流を前記交流に変換して印加するように構成される。
【００８４】
請求項１７に記載の発明の作用によれば、請求項１４に記載の発明の作用に加えて、検出工程においてＥＬ素子の輝度を検出する。
【００８５】
そして、駆動工程においては、ＥＬ素子の駆動当初において定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、検出された輝度が所定値より低くなったときに定電流直流を交流に変換して印加する。
【００８６】
よって、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【００８７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、直流電源からの直流をインバータを用いて交流に変換し、ＥＬ素子を駆動するＥＬ素子駆動装置に対して本発明を適用した実施形態である。
【００８８】
（Ｉ）第１実施形態
始めに、第１実施形態について、図１（ａ）及び図２を用いて説明する。
【００８９】
図１（ａ）に示すように、第１実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ1は、直流電源１と、定電圧化手段としての定電圧回路２と、定電流化手段としての定電流回路３と、切換手段としてのスイッチ４と、変換手段としてのインバータ５とにより構成されている。
【００９０】
次に動作を説明する。
【００９１】
直流電源１から出力された直流は定電圧回路２によって定電圧制御され、スイッチ４に対して常に一定電圧の直流として出力される。
【００９２】
これと並行して、直流電源１から出力された直流は定電流回路３によって定電流制御され、スイッチ４に対して常に一定電流の直流として出力される。
【００９３】
そして、スイッチ４は、ＥＬ素子６を駆動する初期においては、定電圧回路２側に接続されており、一定電圧の直流をインバータ５は出力する。そして、インバータ５によって当該直流が交流に変換された後、ＥＬ素子６に印加されて当該ＥＬ素子６を駆動する。
【００９４】
なお、インバータ５は、例えば、図４に示すインバータ５２と同様の構成とすることができる。
【００９５】
次に、ＥＬ素子６の駆動初期において定電圧回路２側に接続されていたスイッチ４は、後述の時刻Ｔcにおいて使用者により手動的に定電流回路３側に切り換えられる。そして、当該時刻Ｔc以降は一定電流の直流がインバータ５に出力されて交流に変換され、ＥＬ素子６の寿命が尽きるまで当該ＥＬ素子６を駆動する。
【００９６】
次に、上記時刻Ｔcの設定方法について、図２を用いて説明する。なお、図２は、定電流制御によりＥＬ素子６を駆動したときの輝度と時間の関係を示すものであり、実験的に求められた関係を示すものである。
【００９７】
上記時刻Ｔcとしては、図２に示すように、定電流制御によりＥＬ素子６を駆動した場合における、ＥＬ素子６の駆動初期において一時的に輝度が増加しその後最初の輝度に戻った時刻として設定される。
【００９８】
このように時刻Ｔcを設定すれば、電流制御方式でＥＬ素子６を駆動した際の駆動初期における急激な輝度の増加に伴うＥＬ素子６の短寿命化を防止できると共に、時刻Ｔc以降については定電流回路３から出力された定電流直流を変換してＥＬ素子６を駆動して当該ＥＬ素子６を長寿命化することができる。
【００９９】
以上説明したように、第１実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ1の動作によれば、定電圧回路２から出力された直流又は定電流回路３から出力された直流のいずれか一方を選択的に切り換えて交流に変換し、ＥＬ素子６に印加して駆動するので、定電圧制御の直流を交流に変換してＥＬ素子６を駆動する場合と定電流制御の直流を交流に変換してＥＬ素子６を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【０１００】
また、定電圧回路２から出力された直流と定電流回路３から出力された直流とを切り換える時刻Ｔcが、定電流制御によりＥＬ素子６を駆動した場合の駆動初期において一時的に輝度が増加しその後最初の輝度に戻った時刻として設定されているので、ＥＬ素子６の総寿命を延命化することができる。
【０１０１】
なお、上記第１実施形態によれば、従来と同様に、定電圧回路２又は定電流回路３のいずれか一方のみを用いてＥＬ素子６を駆動することもできる。
【０１０２】
（II）第２実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第２実施形態について、図１（ｂ）を用いて説明する。
【０１０３】
図１（ｂ）に示すように、第２実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ2は、直流電源１と、定電圧化手段としてのツェナーダイオード７と、定電流化手段としての三端子レギュレータ８及び固定抵抗９と、変換手段としての上記インバータ５と、接地容量としてのコンデンサ１０及び１１により構成されている。
【０１０４】
次に、動作を説明する。
【０１０５】
直流電源１から出力された直流はツェナーダイオード７によって予め設定された所定の電圧降下が施され、インバータ５に対して常に一定電圧の直流として出力される。
【０１０６】
これと並行して、直流電源１から出力された直流は三端子レギュレータ８に入力される。
【０１０７】
ここで、三端子レギュレータ８の特性について概要を説明すると、当該三端子レギュレータ８は、入力端子８ａと出力端子８ｂと接地端子８ｃとを備えており、その特性としては、入力端子８ａに対して出力端子８ｂ−接地端子８ｃ間の電位差よりも大きい電圧Ｖinを印加すると、当該入力電圧Ｖinに対して所定の電圧降下を施し、予め規定されている一定の電圧を出力電圧Ｖoutとして出力端子８ｂと接地端子８ｃとの間に発生させる。
【０１０８】
そこで、当該出力端子８ｂと負荷（この場合にはインバータ５及びＥＬ素子６）との間に固定抵抗９を接続し、当該固定抵抗９と負荷との間に接地端子８ｃを接続するように構成すると、当該固定抵抗９の両端に印加される電圧が常に一定となるので、結果として負荷に流れる電流が常に一定（その値は、（出力端子８ｂ−接地端子８ｃ間の電位）／（固定抵抗９の抵抗値）となる。）の電流が印加されることとなる。
【０１０９】
この動作に基づき、図１（ｂ）に示す三端子レギュレータ８及び固定抵抗９を介してインバータ５に印加される直流は常に定電流化されて印加されることとなる。
【０１１０】
そして、インバータ５においては、ツェナーダイオード７から出力される定電圧直流又は固定抵抗９から出力される定電流直流のいずれか一方を交流に変換し、ＥＬ素子６に印加して当該ＥＬ素子６を駆動する。
【０１１１】
次に、ＥＬ素子駆動装置Ｓ2におけるツェナーダイオード７から出力される定電圧直流と固定抵抗９から出力される定電流直流との切り換わり動作について説明する。なお、この切り換わり動作は、第１実施形態と異なり、後述のように自動的に行われるものである。
【０１１２】
ツェナーダイオード７及び固定抵抗９に接続されているインバータ５及びＥＬ素子６は、それ自体で経時的変化によりインピーダンスが増加する負荷であると考えられる。そして、図１（ｂ）に示すＥＬ素子駆動装置Ｓ2において、仮に、直流電源の出力電圧Ｖを１０Ｖとし、ツェナーダイオード７における電圧降下を−６Ｖとする。一方、三端子レギュレータ８及び固定抵抗９が、当該固定抵抗９から出力される直流の電流値が１００ｍＡで一定となるように設定されているとする。更にインバータ５及びＥＬ素子６により構成される負荷（以下、負荷Ｚと称する。）においては、ＥＬ素子６の駆動初期において当該負荷Ｚに電圧４Ｖを印加したとき２００ｍＡの電流が流れたと仮定する。
【０１１３】
上記の仮定下において、駆動当初においては、ツェナーダイオード７における電圧降下は常に−６Ｖであり、よってツェナーダイオード７は４Ｖの定電圧直流を負荷Ｚに印加しようとする。
【０１１４】
一方、三端子レギュレータ８及び固定抵抗９は１００ｍＡの定電流直流を負荷Ｚに印加しようとする。
【０１１５】
今、負荷Ｚには４Ｖの印加電圧では２００ｍＡの電流が流れるので、三端子レギュレータ８及び固定抵抗９はこれを１００ｍＡに低減しようとし、従って固定抵抗９の出力端子（図１（ｂ）中、符号Ｘで示す。）の電圧を４Ｖ以下にしようとする。すなわち、入力端子８ａと出力端子Ｘとの間の電圧降下（ツェナーダイオード７における電圧降下に等しい。）を−６Ｖより小さくしようとする。ところが、ツェナーダイオード７においては、その特性上、電圧降下として−６Ｖ（ツェナーダイオード７におけるツェナー電圧）より小さい値は取り得ないので、ツェナーダイオード７の両端の電圧は６Ｖ以上になり得ない。
【０１１６】
従って、負荷Ｚに対して三端子レギュレータ８及び固定抵抗９により設定される一定電流（上記の仮定では１００ｍＡ）以上の電流が流れることが可能な駆動初期においては、ツェナーダイオード７が固定抵抗９の出力端子Ｘの電位を支配する（上記の例では、４Ｖに維持する）こととなり、この結果、インバータ５には、一定電圧の直流が印加される。
【０１１７】
次に、上記の仮定において、ＥＬ素子６が劣化してそのインピーダンスが増大し、インバータ５の入力電圧を４Ｖに維持しても１００ｍＡ未満の電流しか流れなくなった場合を考える。
【０１１８】
この場合、ツェナーダイオード７は引続き−６Ｖの電圧降下を施し、出力端子Ｘの電位を４Ｖに維持しようとする。
【０１１９】
一方、三端子レギュレータ８及び固定抵抗９は、入力端子８ａと出力端子Ｘとの間の電圧降下を−６Ｖよりも小さくして出力端子Ｘの電位を増加させて４Ｖ以上とし、これにより負荷Ｚに対して１００ｍＡの電流を印加しようとする。
【０１２０】
このとき、ツェナーダイオード７においては、電圧降下として−６Ｖより大きい値は取り得るので、ツェナーダイオード７の両端の電圧は６Ｖ以下にはなり得る。
【０１２１】
従って、負荷Ｚに対して三端子レギュレータ８及び固定抵抗９により設定される一定電流未満の電流しか流れない駆動後期においては、三端子レギュレータ８及び固定抵抗９が出力端子Ｘの電位を支配する（上記の例では、４Ｖ以上とする）こととなり、この結果、インバータ５には、一定電流の直流が印加される。
【０１２２】
以上説明した負荷Ｚのインピーダンスの変化に伴うツェナーダイオード７並びに三端子レギュレータ８及び固定抵抗９の動作により、インバータ５に印加される直流について、駆動当初はツェナーダイオード７の動作による定電圧直流が印加され、三端子レギュレータ８及び固定抵抗９により設定される一定電流が負荷Ｚに対して流れなくなった以降の駆動後期においては三端子レギュレータ８及び固定抵抗９の動作による定電流直流が印加されることとなる。
【０１２３】
なお、インバータ５に対する定電圧直流印加から定電流直流印加への切り換えのタイミングの閾値となるべき三端子レギュレータ８及び固定抵抗９により設定される一定電流の値は、インバータ５に対して、図２に示す時刻Ｔcまでツェナーダイオード７の動作による定電圧直流を印加したときに負荷Ｚに流すことが可能な電流値として実験的に設定される。
【０１２４】
以上説明したように、第２実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ2の動作によれば、ＥＬ素子６を含む負荷Ｚのインピーダンスが所定値以下であるとき、すなわち負荷Ｚに対して三端子レギュレータ８及び固定抵抗９により設定される一定電流以上の電流が流れるときにはツェナーダイオード７からの定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、負荷Ｚのインピーダンスが上記所定値より高いときに三端子レギュレータ８及び固定抵抗９からの定電流直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子６の総寿命を延命化することができる。
【０１２５】
また、ツェナーダイオード７により定電圧直流を印加し、三端子レギュレータ８及び固定抵抗９により定電流直流を印加するので、ＥＬ素子駆動装置全体の構成を簡略化することができる。
【０１２６】
（III）第３実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第３実施形態について、図１（ｃ）を用いて説明する。
【０１２７】
上述の第２実施形態においては、定電圧化手段としてツェナーダイオード７を用いた例を説明したが、本第３実施形態は、定電圧化手段として三端子レギュレータを用いて構成した実施形態である。
【０１２８】
図１（ｃ）に示すように、第３実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ3は、上記ＥＬ素子駆動装置Ｓ2におけるツェナーダイオード７を三端子レギュレータ１２により置換した構成を備えている。このとき、三端子レギュレータ１２の接地端子１２ｃは、上記三端子レギュレータ８と異なり接地されている。
【０１２９】
従って、三端子レギュレータ１２は、上記ツェナーダイオード７と同様に、その出力端子１２ｂの電位を常に一定の値（例えば、上記の例でいえば４Ｖ）に保つように動作する。
【０１３０】
その他の構成及び動作は上記ＥＬ素子駆動装置Ｓ2と同様であり、また、インバータ５に対して印加される直流が、三端子レギュレータ１２の動作による定電圧直流から三端子レギュレータ８及び固定抵抗９の動作による定電流直流に自動的に切り替わる動作もＥＬ素子駆動装置Ｓ2と同様であるので細部の説明は省略する。
【０１３１】
以上説明した第３実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ3によっても上記第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３２】
なお、これまでの実施形態においては、予め設定された所定時間（第１実施形態）又は負荷Ｚのインピーダンスの変化（第２又は第３実施形態）により定電圧直流と定電流直流とが切り換われるように構成したが、これ以外に、ＥＬ素子６の輝度をフォトダイオード等よりなる輝度検出部により直接検出し、当該輝度が予め設定された所定輝度より明るいときは定電圧直流をインバータ５に印加し、当該輝度が上記所定輝度より暗くなった以降に定電流直流をインバータ５に加えるように構成することもできる。
【０１３３】
（IV）第４実施形態
次に、本発明の他の実施形態である第４実施形態について、図３（ａ）及び図４を用いて説明する。なお、以下に説明する第４実施形態のＥＬ素子駆動装置は、これまで説明した各実施形態における定電流回路３（三端子レギュレータ８及び固定抵抗９）を、ＥＬ素子６の輝度を一定に維持するための定輝度回路に変更した例である。
【０１３４】
図３（ａ）に示すように、第４実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ4は、直流電源１と、定電圧化手段としての定電圧回路２と、定輝度化手段としての定輝度回路１３及び輝度検出部１４と、切換手段としてのスイッチ４と、変換手段としての上記インバータ５とにより構成されている。
【０１３５】
ここで、定輝度回路１３は、輝度検出部１４により検出されたＥＬ素子６の輝度を常に一定に保つ動作を行い、具体的には、ＥＬ素子６の輝度の低下に伴って徐々に電圧値が増大する直流の一定化電流をスイッチ４に出力する。
【０１３６】
次に動作を説明する。
【０１３７】
直流電源１から出力された直流は定電圧回路２によって、定電圧制御され、スイッチ４に対して常に一定電圧の直流として出力される。
【０１３８】
一方、定輝度回路１３は、フォトダイオード等からなる輝度検出部１４により検出されたＥＬ素子６の輝度に基づき、直流電源１から出力される直流を用いてＥＬ素子６の輝度を一定化すべく上記一定化電流をスイッチ４に対して出力する。
【０１３９】
そして、スイッチ４は、ＥＬ素子６を駆動する初期においては、定電圧回路２側に接続されており、一定電圧の直流をインバータ５に出力する。そして、インバータ５によって当該直流が交流に変換された後、ＥＬ素子６に印加されて当該ＥＬ素子６を駆動する。
【０１４０】
次に、ＥＬ素子６の駆動初期において定電圧回路２側に接続されていたスイッチ４は、後述の時刻Ｔccにおいて使用者により手動的に定輝度回路１３側に切り換えられる。そして、当該時刻Ｔcc以降は上記一定化電流の直流がインバータ５に出力されて交流に変換され、ＥＬ素子６の寿命が尽きるまで当該ＥＬ素子６の輝度を一定化するように駆動する。
【０１４１】
次に、上記時刻Ｔccの設定方法について、図４を用いて説明する。
【０１４２】
上記時刻Ｔccとしては、図４に示すように、ＥＬ素子６の駆動初期に定電圧回路２の定電圧制御により駆動し、その後徐々に輝度が低下して予め設定された必要最低輝度に到達する直前の時刻として設定される。
【０１４３】
このように時刻Ｔccを設定すれば、電圧制御方式により輝度が低下していっても上記必要最低輝度となる直前からは定輝度制御となって輝度が一定に保たれるので、結果としてＥＬ素子駆動装置Ｓ4により駆動されるＥＬ素子６の輝度の変化は、図４に実線で示す変化となり、ＥＬ素子６の総寿命が長期化される。
【０１４４】
以上説明したように、第４実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ4によれば、定電圧回路２による定電圧直流又は定輝度回路１３による一定化電流のいずれか一方を選択的に交流に変換してＥＬ素子６に印加して駆動するので、上記定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子６を駆動する場合と上記一定化電流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができ、ＥＬ素子６自体の総寿命を延命化することができる。
【０１４５】
（ｖ）第５実施形態
次に、本発明の他の実施形態である第５実施形態について、図３（ｂ）を用いて説明する。
【０１４６】
第５実施形態におけるＥＬ素子駆動装置は、上記ＥＬ素子駆動装置Ｓ4における定電圧回路２を三端子レギュレータを用いて構成すると共に、定輝度回路１３をトランジスタ等を用いて構成する例である。
【０１４７】
図３（ｂ）に示すように、第５実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ5は、直流電源１と、定電圧化手段としての三端子レギュレータ１２と、上記インバータ５と、輝度検出部１４と、トランジスタ１５と、オペアンプ１６と、参照電圧１７と、接地容量としてのコンデンサ１０及び１１により構成されている。
【０１４８】
この構成において、三端子レギュレータ１２の接地端子１２ｃは接地されており、従って、その出力端子１２ｂ（インバータ５に接続されている。）には常に一定電圧値の直流が出力される。
【０１４９】
一方、トランジスタ１５のベース端子はオペアンプ１６の出力端子に接続されており、コレクタ端子が直流電源１に接続されており、エミッタ端子がインバータ５に接続されている。
【０１５０】
次に、動作を説明する。
【０１５１】
直流電源１から出力された直流は三端子レギュレータ１２によって予め設定された所定の電圧降下が施され、インバータ５に対して常に一定電圧の直流として出力される。
【０１５２】
これと並行して、直流電源１から出力された直流はトランジスタ１５に入力される。
【０１５３】
ここで、トランジスタ１５、オペアンプ１６及び輝度検出部１４の動作について説明すると、輝度検出部１４の出力信号はオペアンプ１６の負端子に入力され、オペアンプ１６の正端子に入力されている一定の参照電圧１７と比較され、その差分がトランジスタ１５のベース端子に出力される。
【０１５４】
そして、トランジスタ１５は、ベース端子に入力されたオペアンプ１６の出力信号に対応した値の直流をエミッタ端子からインバータ５へ出力することとなる。すなわち、ＥＬ素子６の輝度が低下して輝度検出部１４からの出力信号の電圧が低下すると、オペアンプ１６から出力される参照電圧１７との差分に相当する出力信号の電圧値は大きくなる。従って、トランジスタ１５のエミッタ端子から出力される直流の電圧値も上昇し、これによりインバータ５を介してＥＬ素子６に印加される電圧値も上昇し、当該ＥＬ素子６の輝度の低下が補償されることとなる。
【０１５５】
次に、インバータ５においては、三端子レギュレータ１２から出力される定電圧直流又はトランジスタ１５から出力される輝度一定化のための直流（以下、一定化直流という。）のいずれか一方を交流に変換し、ＥＬ素子６に印加して当該ＥＬ素子６を駆動する。
【０１５６】
次に、ＥＬ素子駆動装置Ｓ5における三端子レギュレータ１２から出力される定電圧直流とトランジスタ１５から出力される一定化直流との切り換わり動作について、説明する。なお、この切り換わり動作は、上記第２実施形態又は第３実施形態と同様に自動的に行われるものである。
【０１５７】
ここでは、第２実施形態又は第３実施形態と同様に、インバータ５及びＥＬ素子６を全体として経時的変化によりインピーダンスが増加する負荷Ｚであると考える。そして、図３（ｂ）に示すＥＬ素子駆動装置Ｓ5において、仮に、直流電源の出力電圧Ｖを１０Ｖとし、三端子レギュレータ１２における電圧降下を−６Ｖであるとする。一方、トランジスタ１５及びオペアンプ１６（実際には参照電圧１７の電圧値）が、ＥＬ素子６の輝度を１００ｃｄ／ｍ2で一定となるように設定されているとする。また、負荷Ｚにおいては、ＥＬ素子６の駆動初期において当該負荷Ｚに電圧４Ｖを印加したときその輝度が２００ｃｄ／ｍ2であったとする。
【０１５８】
上記の仮定下において、駆動当初においては、三端子レギュレータ１２における電圧降下は常に−６Ｖであり、よって三端子レギュレータ１２は４Ｖの定電圧直流を負荷Ｚに印加しようとする。
【０１５９】
一方、トランジスタ１５及びオペアンプ１６は１００ｃｄ／ｍ2の輝度を得るための一定化直流を負荷Ｚに印加しようとする。
【０１６０】
今、ＥＬ素子６は４Ｖの印加電圧では２００ｃｄ／ｍ2の輝度があるので、トランジスタ１５及びオペアンプ１６は、これを１００ｃｄ／ｍ2に低減しようとし、従ってトランジスタ１５の出力端子（エミッタ端子。図３（ｂ）中、符号Ｙで示す。）の電圧を４Ｖ以下にしようとする。すなわち、入力端子１２ａと出力端子１２ｂとの間の電圧降下を−６Ｖより小さくしようとする。ところが、三端子レギュレータ１２においては、その特性上、電圧降下として−６Ｖより小さい値は取り得ないので、三端子レギュレータ１２の両端の電圧は６Ｖ以上になり得ない。
【０１６１】
従って、負荷Ｚに対してトランジスタ１５及びオペアンプ１６により設定される一定化直流（上記の仮定では１００ｃｄ／ｍ2の輝度が得られる電圧値を有する。）以上の電流が流れることが可能な駆動初期においては、三端子レギュレータ１２が出力端子Ｙの電位を支配する（上記の例では、４Ｖに維持する）こととなり、この結果、インバータ５には一定電圧の直流が印加される。
【０１６２】
次に、上記の仮定において、ＥＬ素子６が劣化してその輝度が低下し、インタータ５の入力電圧を４Ｖに維持しても１００ｃｄ／ｍ2未満の輝度しか得られなくなった場合を考える。
【０１６３】
この場合、三端子レギュレータ１２は引続き−６Ｖの電圧降下を施し、出力端子Ｙの電位を４Ｖに維持しようとする。
【０１６４】
一方、トランジスタ１５及びオペアンプ１６は、入力端子１２ａと出力端子Ｙとの間の電圧降下を−６Ｖよりも小さくして出力端子Ｙの電位を増加させて４Ｖ以上とし、これによりＥＬ素子６を１００ｃｄ／ｍ2で発光させようとする。
【０１６５】
このとき、三端子レギュレータ１２においては、電圧降下として−６Ｖより大きい値は取り得るので、三端子レギュレータ１２の両端の電圧は６Ｖ以下にはなり得る。
【０１６６】
従って、ＥＬ素子６に対してトランジスタ１５及びオペアンプ１６により設定される一定輝度未満の輝度しか得られない駆動後期においては、トランジスタ１５及びオペアンプ１６が出力端子Ｙの電位を支配する（上記の例では、４Ｖ以上とする）こととなり、この結果、インバータ５には一定化直流が印加される。
【０１６７】
以上説明したＥＬ素子６の輝度の変化に伴う三端子レギュレータ１２並びにトランジスタ１５及びオペアンプ１６の動作により、インバータ５に印加される直流について、駆動当初は三端子レギュレータ１２の動作による定電圧直流が印加され、トランジスタ１５及びオペアンプ１６により設定される一定輝度が得られなくなった以降の駆動後期においてはトランジスタ１５及びオペアンプ１６の動作による一定化直流が印加されることとなる。
【０１６８】
なお、インバータ５に対する定電圧直流印加から定電流直流印加への切り換えのタイミングの閾値となるべきトランジスタ１５及びオペアンプ１６により設定される一定輝度の値は、インバータ５に対して、図４に示す時刻Ｔccまで三端子レギュレータ１２の動作による定電圧直流を印加したときにＥＬ素子６が出力できる輝度（図４における必要最低輝度より予め設定された所定輝度だけ高い）として実験的に設定される。
【０１６９】
以上説明したように、第５実施形態のＥＬ素子駆動装置Ｓ5の動作によれば、ＥＬ素子６の輝度が上記所定輝度以上であるときに三端子レギュレータ１２からの定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、ＥＬ素子６の輝度が上記所定輝度より低いときにトランジスタ１５からの一定化直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子６の総寿命を延命化することができる。
【０１７０】
また、三端子レギュレータ１２により定電圧直流を印加し、トランジスタ１５により一定化直流を印加するので、ＥＬ素子駆動装置全体の構成を簡略化することができる。
【０１７１】
なお、上記のＥＬ素子駆動装置Ｓ5においては、定電圧回路として接地端子１２ｃが接地された三端子レギュレータ１２を用いたが、この他に、三端子レギュレータ１２に代えて上記ツェナーダイオード又はその他の定電圧化回路を用いても同様の動作及び効果を実現することができる。
【０１７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、定電圧直流又は定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換してＥＬ素子に印加して駆動するので、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【０１７３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、当該ＥＬ素子のインピーダンスが所定値以下であるときに定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値より高いときに定電流直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【０１７４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、駆動当初においては定電圧直流が交流に変換されてＥＬ素子に印加され、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値になった以降、自動的に定電圧直流に代えて定電流直流を交流に変換してＥＬ素子に印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができると共に、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化することができる。
【０１７５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ＥＬ素子の輝度を検出し、ＥＬ素子の駆動当初においては定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、検出された輝度が所定値より低くなったときに定電流直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【０１７６】
請求項５に記載の発明によれば、定電圧直流と定電流直流とを選択的に切り換え、そのいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し駆動するので、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【０１７７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加えて、切換手段がＥＬ素子のインピーダンスが所定値以下であるとき定電圧直流に切り換えて変換手段に出力すると共に、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値より高いとき定電流直流に切り換えて変換手段に出力するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【０１７８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加えて、ＥＬ素子の輝度を検出し、ＥＬ素子の駆動当初においては定電圧直流に切り換えて変換手段に出力すると共に、検出された輝度が所定値より低くなったときに定電流直流に切り換えて変換手段に出力するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【０１７９】
請求項８に記載の発明によれば、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができると共に、ＥＬ素子の総寿命も延命化することができる。
【０１８０】
また、定電圧化手段から定電流化手段への切り換えがＥＬ素子の駆動時間に対応して自動的に実行されるので、当該切り換えのための切換手段等を別個に設ける必要がなく、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化することができる。
【０１８１】
更に、当該切り換えがＥＬ素子の駆動時間に対応する経時的変化に伴って行われることとなるので、定電圧化手段から定電流化手段へ切り換えられた後に再び定電圧化手段に切り換わってしまうことがなく、再度定電圧直流が印加される誤動作を防止できる。
【０１８２】
請求項９に記載の発明によれば、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができると共に、ＥＬ素子の総寿命も延命化することができる。
【０１８３】
また、定電圧化手段から定電流化手段への切り換えがＥＬ素子のインピーダンスの経時的変化に対応して自動的に実行されるので、当該切り換えのための切換手段等を別個に設ける必要がなく、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化することができる。
【０１８４】
更に、当該切り換えがＥＬ素子のインピーダンスの経時的変化に伴って行われるので、定電圧化手段から定電流化手段へ切り換えられた後に再び定電圧化手段に切り換わってしまうことがなく、再度定電圧直流が印加される誤動作を防止できる。
【０１８５】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１から９のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、定電圧化手段が三端子レギュレータであると共に、定電流化手段が三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成されるので、ＥＬ素子駆動装置の構成を簡略化できる。
【０１８６】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１から９のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、定電圧化手段がツェナーダイオードであると共に、定電流化手段が三端子レギュレータ及び当該三端子レギュレータの定電圧出力端子に接続された固定抵抗により構成されるので、ＥＬ素子駆動装置の構成をより簡略化できる。
【０１８７】
請求項１２に記載の発明によれば、定電圧直流又は一定化電流のいずれか一方を選択的に交流に変換してＥＬ素子に印加して駆動するので、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と一定化電流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【０１８８】
請求項１３に記載の発明によれば、定電圧直流と一定化電流とを選択的に切り換え、そのいずれか一方を交流に変換してＥＬ素子に印加し当該ＥＬ素子を駆動するので、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と一定化電流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【０１８９】
請求項１４に記載の発明によれば、定電圧直流又は定電流直流のいずれか一方を選択的に交流に変換してＥＬ素子に印加して駆動するので、定電圧直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合と定電流直流を交流に変換してＥＬ素子を駆動する場合との双方の利点を活用してＥＬ素子を駆動することができる。
【０１９０】
請求項１５に記載の発明によれば、請求項１４に記載の効果に加えて、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値以下であるときに定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値より高いときに定電流直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【０１９１】
請求項１６に記載の発明によれば、請求項１４又は１５に記載の発明の効果に加えて、駆動当初においては定電圧直流が交流に変換されてＥＬ素子に印加され、ＥＬ素子のインピーダンスが所定値になった以降、自動的に定電圧直流に代えて定電流直流を交流に変換してＥＬ素子に印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【０１９２】
請求項１７に記載の発明によれば、請求項１４に記載の発明の効果に加えて、ＥＬ素子の輝度を検出し、ＥＬ素子の駆動当初において定電圧直流を交流に変換して印加すると共に、検出された輝度が所定値より低くなったときに定電流直流を交流に変換して印加するので、ＥＬ素子の総寿命を延命化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１乃至第３実施形態のＥＬ素子駆動装置の構成を示す図であり、（ａ）は第１実施形態のＥＬ素子駆動装置の概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は第２実施形態のＥＬ素子駆動装置を示す回路図であり、（ｃ）は第３実施形態のＥＬ素子駆動装置を示す回路図である。
【図２】第１乃至第３実施形態のＥＬ素子駆動装置における切換タイミングを示す図である。
【図３】第４及び第５実施形態のＥＬ素子駆動装置の構成を示す図であり、（ａ）は第４実施形態のＥＬ素子駆動装置の概要構成を示すブロック図であり、（ｂ）は第５実施形態のＥＬ素子駆動装置を示す回路図である。
【図４】第４及び第５実施形態のＥＬ素子駆動装置における切換タイミングを示す図である。
【図５】従来技術のＥＬ素子駆動装置を示す回路図である。
【図６】定電流制御と定電圧制御における輝度等の変化を示す図であり、（ａ）は定電圧制御における輝度と電流の変化を示す図であり、（ｂ）は定電流制御における輝度と電圧の変化を示す図である。
【符号の説明】
１、５０…直流電源
２…定電圧回路
３…定電流回路
４、５８…スイッチ
５、５２…インバータ
６、５３…ＥＬ素子
７…ツェナーダイオード
８、１２…三端子レギュレータ
８ａ、１２ａ…入力端子
８ｂ、１２ｂ、Ｘ、Ｙ…出力端子
８ｃ、１２ｃ…接地端子
９、５７…固定抵抗
１０、１１、５６…コンデンサ
１３…定輝度回路
１４…輝度検出部
１５、５５…トランジスタ
１６…オペアンプ
１７…参照電圧
５１…フィルタ回路
５４…トランス
Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5…ＥＬ素子駆動装置
【図１】
0003667928.tif 000002
【図２】
0003667928.tif 000003
【図３】
0003667928.tif 000004
【図４】
0003667928.tif 000005
【図５】
0003667928.tif 000006
【図６】
0003667928.tif 000007