(57)【要約】      （修正有）【課題】容量性負荷からなる発光素子に高電圧を極性反転しつつ印加するための走査駆動側の電源回路を安価に構成する。【解決手段】データ側電源電圧ＶＥＥをコンデンサ１０７，１０８により倍電圧化して、これを変動基準端子ＦＧＮＤを基準とする走査側変動電源電圧端子ＦＶＥＥの出力電圧として設定する。走査側変動基準電圧端子ＦＧＮＤの電位と走査側変動電源電圧端子ＦＶＥＥの電位とのそれぞれに対し、両端子の電位差を等分する位置１１１に共通の中間基準電位を形成する。そして、中間基準電位が固定基準電位ＧＮＤとデータ側電源電位ＶＥＥとのいずれに設定されるかに応じて走査側変動基準電位ＦＧＮＤを、正極性駆動用の第一電位（固定基準電位ＧＮＤ）と、それよりもデータ側電源電位ＶＥＥだけ低い負極性駆動用の第二電位ＶＥＥとの間で切り替える。【選択図】図２
2007101741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査電極と複数のデータ電極との交点に形成される容量性負荷からなる発光素子を画素としてなる表示パネルにおいて、いずれの発光素子を発光させるかに応じて定まる特定の前記走査電極に走査側変動電源電圧を印加する走査駆動回路と、
いずれの発光素子を発光させるかに応じて定まる特定の前記データ電極へデータ側電源電圧を印加するデータ駆動回路と、
固定基準電位を有し、かつ、該固定基準電位を基準とするデータ側電源電圧を前記データ駆動回路に供給するデータ電源回路と、
周期的に電位が変化する走査側変動基準電位を有した走査側変動電源電圧を前記走査駆動回路に供給する回路であって、前記走査側変動基準電位が設定される変動基準端子と、前記走査側変動基準電位を基準とする走査側変動電源電圧を出力する走査側変動電源電圧端子とを有し、前記データ電源回路から分配入力される前記データ側電源電圧をコンデンサにより倍電圧化し、前記走査側変動電源電圧端子の出力電圧として設定する電圧逓倍回路と、前記走査側変動基準電位端子の電位と前記走査側変動電源電圧端子の電位とのそれぞれに対し、両端子の電位差を等分する位置に共通の中間基準電位を形成する中間基準電位形成点と、該中間基準電位形成点に前記固定基準電位と前記データ側電源電圧とのいずかを切替え可能に設定する中間基準電位切替え機構とを備え、該中間基準電位が前記データ側電源電圧と前記固定基準電位とのいずれに設定されるかに応じて前記走査側変動基準電位を、正極性駆動用の第一電位と、該固定基準電位よりも前記データ側電源電圧だけ低い負極性駆動用の第二電位との間で切り替えるようにした走査側変動電源回路と、
前記発光素子に対する前記走査電極と前記データ電極との合成印加電圧の極性が周期的に反転するように、前記データ駆動回路と、前記走査駆動回路と、前記走査側変動電源回路とに作動制御信号を送出する制御回路と、
を備えたことを特徴とする表示装置用駆動回路。
【請求項２】
前記走査側変動電源回路において前記電圧逓倍回路は、
前記走査側変動基準電位端子につながる変動接地線と、
前記走査側変動電源電圧端子につながる変動電源線と、
それら変動接地線と変動電源線との間に配置される中間配線と、
前記変動電源線と前記中間配線とをつなぐ形で設けられる第一コンデンサと、
前記中間配線と前記変動接地線とをつなぐ形で設けられる第二コンデンサと、
前記データ電源回路のデータ側電源電圧端子から前記第一コンデンサの前記変動電源線側の接続端につながる第一充電線と、
前記データ電源回路の固定基準電位端子から前記第二コンデンサの前記変動接地線側の接続端につながる第二充電線と、
前記第一充電線上に設けられ、前記第一コンデンサへの充電電流方向を規制する第一充電方向規制部と、
前記第二充電線上に設けられ、前記第二コンデンサへの充電電流方向を規制する第二充電方向規制部と、
前記中間配線上に形成された前記中間基準電位形成点に対し、前記データ側電源電圧端子と前記固定基準電位端子とのいずれかを切替え接続するスイッチ機構と、を備える請求項１記載の表示装置用駆動回路。
【請求項３】
前記第一充電方向規制部は前記第一充電線上に前記走査側変動電源電圧端子側がカソードとなるように挿入されたダイオードであり、前記第二充電方向規制部は前記第二充電線上に前記変動基準端子側がアノードとなるように挿入されたダイオードである請求項２記載の表示装置用駆動回路。
【請求項４】
前記変動電源線と前記中間配線との間に前記第一コンデンサと並列に第一保護抵抗が挿入され、前記第二コンデンサと並列に第二保護抵抗が挿入されている請求項２又は請求項３に記載の表示装置用駆動回路。
【請求項５】
前記スイッチ機構は、前記第一充電方向規制部よりも前記データ電源回路側にて該第一充電線から分岐して前記中間配線に接続する第一スイッチング線上に設けられた第一スイッチと、前記第二充電方向規制部よりも前記データ電源回路側にて該第二充電線から分岐して前記中間配線に接続する第二スイッチング線上に設けられた第二スイッチとを備え、
前記制御回路は、それら第一スイッチと第二スイッチとが互いに排他的にオン／オフされるようにスイッチ動作を制御する請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の表示装置用駆動回路。
【請求項６】
第一スイッチと第二スイッチとの駆動極性が互いに反転したトランジスタスイッチからなり、前記制御回路からそれらトランジスタスイッチの入力部に対し、信号論理の互いに反転した第一スイッチ制御信号線及び第二スイッチ制御信号線がそれぞれ接続されてなる請求項５記載の表示装置用駆動回路。
【請求項７】
前記第一スイッチをなすトランジスタスイッチは駆動入力信号がハイレベルのときオンとなる駆動極性を有し、前記第一スイッチ制御信号線と前記第一充電線との間には、前記第一スイッチをなすトランジスタスイッチのオフ時に、該トランジスタスイッチの駆動入力がハイインピーダンス化することを防止するプルアップ抵抗が挿入され、
前記第二スイッチをなすトランジスタスイッチは駆動入力信号がローレベルのときオンとなる駆動極性を有し、前記第二スイッチ制御信号線と前記第二充電線との間には、前記第二スイッチをなすトランジスタスイッチのオフ時に、該トランジスタスイッチの駆動入力がハイインピーダンス化することを防止するプルダウン抵抗が挿入されている請求項６記載の表示装置用駆動回路。
【請求項８】
前記プルアップ抵抗及び前記プルダウン抵抗とそれぞれ並列に定電圧ダイオードが挿入されている請求項７記載の表示装置用駆動回路。
【請求項９】
前記発光素子は、前記走査電極と前記データ電極との間の合成電圧の絶対値が、前記固定基準電位から見た前記データ側電源電圧の絶対値の２倍が印加されている場合には発光状態となり、同じく１倍のときは非発光状態となるものが使用され、
前記制御回路は前記走査側変動電源回路に対し、前記走査側変動基準電位を、前記第一電位と前記第二電位との間で予め定められた周期にて切り替えることを司令する作動制御信号を送出し、前記走査側変動電源回路は該作動制御信号に基づいて、該中間基準電位形成点に前記固定基準電位と前記データ側電源電圧とを予め定められた走査周期にて交互に切り替えて設定するものであり、
前記制御回路は前記走査駆動回路に対し、前記走査側変動基準電位を交互に切替えつつ、複数配列する前記走査電極に対し、前記走査側変動電源電圧と前記走査側変動基準電位とのいずれかが順次印加されるように、前記走査周期と同期した走査電極選択司令信号を送出するものであり、
前記制御回路は前記データ駆動回路に対し、前記走査側変動基準電位が前記第一電位のときは、非発光状態とするべき前記発光素子に対応した前記データ電極に前記データ側電源電圧を印加することを司令するものであり、前記走査側変動基準電位が前記第二電位のときは、発光状態とするべき前記発光素子に対応した前記データ電極に前記データ側電源電圧を印加することを司令するものである請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の表示装置用駆動回路。
【請求項１０】
前記制御回路は前記データ駆動回路に対し、前記走査側変動基準電位が前記第一電位となる走査電極選択期間が終了するに伴い、前記データ電極の全てに前記データ側電源電圧が一定期間印加され、前記走査側変動基準電位が前記第二電位となる走査電極選択期間が終了するに伴い、前記データ電極の全てが前記固定基準電位に保持されるように司令するものである請求項９記載の表示装置用駆動回路。
【請求項１１】
前記発光素子が無機ＥＬ素子よりなる請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置用駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子などの発光素子を、双極性にて高圧駆動することにより表示を行なう表示装置の駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平９−５４５６５号公報
【特許文献２】特許３４０７６９０号公報
【０００３】
発光素子を用いたドットマトリクスタイプの表示装置は、通常、走査側（ロー）ドライバＩＣ（走査駆動回路）とデータ側（カラム）ドライバＩＣ（データ駆動回路）とを用いて駆動する。例えば、特開平９−５４５６５においては、容量性負荷である無機ＥＬ発光素子を用いた表示装置において、データ駆動回路と走査駆動回路とに各電圧を供給し駆動する回路が開示されている。容量性負荷からなる発光素子の駆動には、素子の分極を回避しつつ発光駆動電流を通電するために高電圧交流の印加が必要である。この場合、ドットマトリックスを表示駆動するには、個々の走査電極及びデータ電極に正極性電圧印加パルスと負極性電圧印加パルスとを独立して印加する必要があり、極性反転も含めた電圧印加パターンのスムーズな切替えが可能となるように、複数レベル間で基準電位の切替えが可能となる変動電源とするのが一般的である。このような変動電源は、特許文献２に開示されているように、トランスを用いた絶縁型の電圧変換回路により実現することが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、絶縁型の電源を多出力で構成する場合、その出力電圧の安定性が悪く、電圧を一定に保つための制御系が複雑になり、部品点数増大によるコストアップを招きやすい。また、トランスを使用したスイッチング電源に特有ともいえるスイッチング動作の異常発振や動作不安定を生じやすい問題もある。なお、特許文献１には、非絶縁型の電源を用いた構成も開示されているが、走査電極とデータ電極とに対応して独立した高圧電源回路が用意され、両電極間に印加される２つの電源の合成出力電圧をスイッチ切替えにより変更し、極性反転させるようにしている。しかし、この構成は、高圧電源回路が２つ必要であり、ハードウェアコストが高騰せざるを得ない問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、高圧電源回路の数を減じつつ、容量性負荷からなる発光素子に十分なレベルの高電圧を極性反転しつつ印加することができ、ひいては絶縁型の電源を使用せずに走査駆動側の電源回路を安価に構成できる表示装置用駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の表示装置用駆動回路は、
複数の走査電極と複数のデータ電極との交点に形成される容量性負荷からなる発光素子を画素としてなる表示パネルにおいて、いずれの発光素子を発光させるかに応じて定まる特定の走査電極に走査側変動電源電圧を印加する走査駆動回路と、
いずれの発光素子を発光させるかに応じて定まる特定のデータ電極へデータ側電源電圧を印加するデータ駆動回路と、
固定基準電位を有し、かつ、該固定基準電位から見て一定のデータ側電源電圧をデータ駆動回路に供給するデータ電源回路と、
周期的に電位が変化する走査側変動基準電位を有した走査側変動電源電圧を走査駆動回路に供給する回路であって、走査側変動基準電位が設定される変動基準端子と、走査側変動基準電位を基準とする走査側変動電源電圧を出力する走査側変動電源電圧端子とを有し、データ電源回路から分配入力されるデータ側電源電圧をコンデンサにより倍電圧化し、走査側変動電源電圧端子の出力電圧として設定する電圧逓倍回路と、走査側変動基準電位端子の電位と走査側変動電源電圧端子の電位とのそれぞれに対し、両端子の電位差を等分する位置に共通の中間基準電位を形成する中間基準電位形成点と、該中間基準電位形成点に固定基準電位とデータ側電源電圧とのいずかを切替え可能に設定する中間基準電位切り替え機構とを備え、該中間基準電位がデータ側電源電圧と固定基準電位とのいずれに設定されるかに応じて走査側変動基準電位を、正極性駆動用の第一電位と、該固定基準電位よりもデータ側電源電圧だけ低い負極性駆動用の第二電位との間で切り替えるようにした走査側変動電源回路と、
発光素子に対する走査電極とデータ電極との合成印加電圧の極性が周期的に反転するように、データ駆動回路と、走査駆動回路と、走査側変動電源回路とに作動制御信号を送出する制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記本発明の表示装置用駆動回路によると、データ駆動回路用のデータ電源回路を、発光駆動用の高圧電源回路として用いる。そして、走査側変動電源回路側では、このデータ電源回路の出力を用いて、変動基準電位を基準とする走査駆動電圧を作るようにする。具体的には、データ電源回路からのデータ側電源電圧をコンデンサにより倍電圧化するとともに、その倍電圧出力を走査駆動電圧として出力する電圧逓倍回路を設ける。そして、この電圧逓倍回路の中間基準電位をスイッチ切替えにより、（例えば接地された）固定基準電位とデータ側電源電圧との間で切り替えることにより、電圧逓倍回路すなわち走査側変動電源回路の変動基準電位を、負極性側に大きな電圧幅で切り替えることができる。これにより、高圧電源回路の数を減じつつ、容量性負荷からなる発光素子に十分なレベルの高電圧を極性反転しつつ印加することができ、ひいては絶縁型の電源を使用せずに走査駆動側の電源回路を安価に構成することができる。
【０００８】
発光素子は無機ＥＬ素子にて構成できる。無機ＥＬ素子は、ＥＬ発光部が機能性誘電体であり、発光に必要な荷電粒子の励起バイアスを、極性の変化する高電圧波形印加により行なう必要がある。従って、駆動電圧の高電圧での極性反転を前提とした本発明の好適な適用対象となる。
【０００９】
発光素子は、走査電極とデータ電極との間の合成電圧の絶対値が、固定基準電位から見たデータ側電源電圧（以下、＋ＶＥＥとする）の絶対値の２倍が印加されている場合には発光状態となり、同じく１倍のときは非発光状態となるものを使用することができる。上記の制御回路は、走査側変動電源回路に対しては、走査側変動基準電位を、第一電位と第二電位との間で予め定められた周期にて切り替えることを司令する作動制御信号を送出し、走査側変動電源回路は該作動制御信号に基づいて、該中間基準電位形成点に固定基準電位とデータ側電源電圧とを予め定められた走査周期にて交互に切り替えて設定するものとすることができる。また、制御回路は走査駆動回路に対しては、走査側変動基準電位を交互に切り替えつつ、複数配列する走査電極に対し走査側変動電源電圧と走査側変動基準電位とのいずれかが順次印加されるように、走査周期と同期した走査電極選択司令信号を送出するものとすることができる。そして、制御回路はデータ駆動回路に対しては、走査側変動基準電位が第一電位のときは、非発光状態とするべき発光素子に対応したデータ電極にデータ側電源電圧を印加することを司令するものとでき、走査側変動基準電位が第二電位のときは、発光状態とするべき発光素子に対応したデータ電極にデータ側電源電圧を印加することを司令するものとできる。
【００１０】
上記の構成では、正極性駆動時と負極性駆動時とで、走査電極へ走査側変動電源電圧の印加レベルが非対象となるにも拘わらず、発光素子の電圧駆動特性と、データ電極へのデータ側電源電圧／固定基準電位の印加切替えタイミングとを考慮することで、個々の発光素子を、正極性駆動時と負極性駆動時とのいずれにおいても独立発光駆動することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１に本発明の適用対象の一例であるＥＬ表示装置１５の全体構成を示す。ＥＬ表示装置１５は、表示装置用駆動回路１０と表示パネル１とに大別することができる。表示パネル１は、複数の走査電極２と複数のデータ電極３との交点に形成される容量性負荷からなる発光素子７７を画素とするものである。表示装置用駆動回路１０は、次の要件を備えるものである。なお、以下の説明では、符号が煩雑化することを防止するために、ＧＮＤ，ＶＥＥ，ＶＤＤ，ＦＧＮＤ，ＦＶＥＥ，ＦＶＤＤの各記号は、電源の出力電圧及び基準電位そのものと、それら出力電圧及び基準電位を有する端子とで共通に使用する。
・走査駆動回路４：いずれの発光素子７７を発光させるかに応じて定まる特定の走査電極２に走査側変動電源電圧ＦＶＥＥを印加する。
・データ駆動回路５：いずれの発光素子７７を発光させるかに応じて定まる特定のデータ電極３へデータ側電源電圧ＶＥＥを印加する。
・データ側電源回路５２：固定基準電位ＧＮＤを有し、かつ、該固定基準電位ＧＮＤを基準とするデータ側電源電圧ＶＥＥをデータ駆動回路５に供給する。
・走査側変動電源回路１００：周期的に電位が変化する走査側変動基準電位ＦＧＮＤを有した走査側変動電源電圧ＦＶＥＥを走査駆動回路４に供給する。詳細は図２に示す通りであり、具体的には、以下の構成要件を備える
‥電圧逓倍回路２０１：走査側変動基準電位ＦＧＮＤが設定される変動基準端子と、走査側変動基準電位ＦＧＮＤを基準とする走査側変動電源電圧ＦＶＥＥを出力する走査側変動電源電圧端子とを有し、データ側電源回路５２から分配入力されるデータ側電源電圧ＶＥＥをコンデンサ１０７，１０８により倍電圧化して、これを変動基準端子ＦＧＮＤを基準とする走査側変動電源電圧端子ＦＶＥＥの出力電圧として設定する。
‥中間基準電位形成点１１１：走査側変動基準電位ＦＧＮＤ端子ＦＧＮＤの電位と走査側変動電源電圧端子ＦＶＥＥの電位とのそれぞれに対し、両端子の電位差を等分する位置に共通の中間基準電位を形成する。
‥中間基準電位切替え機構２００：中間基準電位形成点１１１に固定基準電位ＧＮＤとデータ側電源電圧ＶＥＥとのいずれかを切替え可能に設定する。
そして、走査側変動電源回路１００は、該中間基準電位が固定基準電位ＧＮＤとデータ側電源電圧ＶＥＥとのいずれに設定されるかに応じて走査側変動基準電位ＦＧＮＤを、正極性駆動用の第一電位（固定基準電位：ＧＮＤ）と、該固定基準電位ＧＮＤよりもデータ側電源電圧ＶＥＥだけ低い負極性駆動用の第二電位ＶＥＥとの間で切り替える。
・制御回路７：発光させるべき発光素子７７に対する走査電極２とデータ電極３との合成印加電圧の極性が周期的に反転するように、データ駆動回路５と、走査駆動回路４と、走査側変動電源回路１００とに作動制御信号を送出する。
【００１２】
表示パネル１は、走査電極２とデータ電極３との交点に形成される無機ＥＬ素子（発光素子）７７を画素としてなるＥＬパネルである。無機ＥＬ素子７７は、電極交点に位置する部分が個別に発光体として機能するが、誘電体なので、本実施形態ではこれを１枚の無機ＥＬ薄層として形成したパッシブマトリックス型ＥＬパネルとして構成している。走査側変動電源電圧と前記データ側電源電圧との合成電圧の極性は、交互に反転させながら線順次走査方式により各画素に印加され、走査側の選択期間にＥＬ素子７７を発光させるように駆動される（この動作自体は、特許文献１等に詳細に開示されているごとく周知であり、詳細な説明は行なわない）。
【００１３】
データ駆動回路５及び制御回路７の基準電位（及び端子）を記号ＧＮＤで示し、この電位はＥＬ表示装置１５全体のグランド電位（例えば大地接地電位）である。ＧＮＤを基準にデータ駆動回路５及び制御回路７のロジック系を駆動するための制御電源回路５１からの電源電圧が、内部もしくは外部から供給される。この電位をロジック電源電位（及び端子：制御電源電圧）ＶＤＤとする。また、データ駆動回路５には、ＥＬ駆動波形用の電源回路、つまりデータ側電源回路５２からの電源電圧が内部もしくは外部から供給される。この電位を高圧電源電位（データ側電源電圧）ＶＥＥとする。ＶＤＤ及びＶＥＥの電圧値は任意であるが、ここではＧＮＤ基準でＶＤＤ＝５Ｖ、ＶＥＥ＝４５Ｖとする。
【００１４】
また、走査駆動回路４の基準電位（及び端子：走査側変動基準電位）を記号ＦＧＮＤで示す。走査駆動回路４のロジック系を駆動するための副電源部４１からの電源電圧は、ＦＧＮＤを基準に内部もしくは外部から供給される。この電位（及び端子）をロジック電源電位ＦＶＤＤとする。また、走査駆動回路４には、ＥＬ駆動波形用の電源電圧（走査駆動電圧ＦＶＥＥ）が走査側変動電源回路１００から供給される。この電位（及び端子）を高圧電源電位（走査側変動電源電圧）ＦＶＥＥとする。ＦＶＤＤ及びＦＶＥＥの電圧値は任意であるが、ここではＦＧＮＤ基準でＦＶＤＤ＝５Ｖ、ＦＶＥＥ＝９０Ｖとする。
【００１５】
走査側変動電源回路１００では、データ電源回路５２からのデータ側電源電圧ＶＥＥがコンデンサ１０７，１０８を有する電圧逓倍回路２０１により倍電圧化され、その倍電圧出力が走査駆動電圧ＦＶＥＥとして出力される。そして、この電圧逓倍回路２０１の中間基準電位がスイッチ切替えにより、（例えば接地された）固定基準電位ＧＮＤとデータ側電源電圧ＶＥＥとの間で切り替わり、その変動基準電位ＦＧＮＤを負極性側に大きな電圧幅で切り替えることができる。
【００１６】
以下、さらに詳しく説明する。
図２の走査側変動電源回路１００において電圧逓倍回路２０１は、走査側変動基準電位ＦＧＮＤ端子ＦＧＮＤにつながる変動接地線２０３と、走査側変動電源電圧端子ＦＶＥＥにつながる変動電源線２０５と、それら変動接地線２０３と変動電源線２０５との間に配置される中間配線２０７とを備えている。前述のコンデンサ１０７，１０８は、変動電源線２０５と中間配線２０７とをつなぐ形で設けられる第一コンデンサ１０７と、中間配線２０７と変動接地線２０３とをつなぐ形で設けられる第二コンデンサ１０８とからなる。
【００１７】
また、データ側電源回路５２のデータ側電源電圧端子ＶＥＥから第一コンデンサ１０７の変動電源線２０５側の接続端につながる第一充電線２０９が設けられ、データ側電源回路５２の固定基準電位端子ＧＮＤから第二コンデンサ１０８の変動接地線２０３側の接続端につながる第二充電線２１１が設けられている。第一充電線２０９上には、第一コンデンサ１０７への充電電流方向を規制する第一充電方向規制部１０３が設けられている。また、第二充電線２１１上には、第二コンデンサ１０８への充電電流方向を規制する第二充電方向規制部１０８が設けられている。そして、中間配線２０７上に形成された中間基準電位形成点１１１に対し、データ側電源電圧端子ＶＥＥと固定基準電位端子ＧＮＤとのいずれかを切替え接続するスイッチ機構２００が設けられている。
【００１８】
変動電源線２０５と変動接地線２０３との間に直列接続された２つのコンデンサ１０７，１０８を、充電方向規制部１０３，１０６により規制しつつデータ側電源電圧ＶＥＥにより充電することで、その倍電圧２ＶＥＥを容易に得ることができる。そして、両コンデンサ１０７，１０８の接続点に位置する中間配線２０７上に中間基準電位形成点１１１を設定し、スイッチ機構２００により、該中間基準電位形成点１１１に設定する中間基準電位をデータ側電源電圧ＶＥＥと固定基準電位ＧＮＤとの間で切り替えることで、走査側変動電源回路１００の固定基準電位ＧＮＤから見た変動基準電位ＦＧＮＤひいては走査側変動電源電圧端子ＦＶＥＥの設定レベルを簡単に変更することができる。
【００１９】
本実施形態では、第一充電方向規制部１０３は第一充電線２０９上に走査側変動電源電圧端子ＦＶＥＥ側がカソードとなるように挿入されたダイオードとされ、第二充電方向規制部１０８は第二充電線２１１上に変動基準端子ＦＧＮＤ側がアノードとなるように挿入されたダイオードとされている。充電方向規制部１０３，１０６をダイオードで構成することで、充電方向規制のための外的な制御が不要になり、また、データ側電源電圧ＶＥＥの投入時にダイオード１０３→コンデンサ１０７→コンデンサ１０８→ダイオード１０６の経路で充電電流が流れるので、突入電流を減ずることができる利点がある。なお、充電方向規制は、ダイオードに替えてトランジスタなどスイッチング素子で構成してもよい。トランジスタは、ダイオードに比べ電圧ドロップが少なくなる利点を有する。
【００２０】
次に、図２の回路においては、変動電源線２０５と中間配線２０７とをつなぐ形で第一コンデンサ１０７と並列に第一保護抵抗１０９が挿入されている。また、中間配線２０７と変動接地線２０３とをつなぐ形で第二コンデンサ１０８と並列に第二保護抵抗１１０が挿入されている。保護抵抗１０９及び１１０を、コンデンサ１０７及び１０８に並列に挿入することで、コンデンサ１０７及び１０８の両端に印加される電圧を規制でき、コンデンサ１０７及び１０８を過電圧印加から保護することができる。この構成は、本実施形態のように、電源用のコンデンサ１０７，１０８を、誘電体膜の薄い電解コンデンサにて構成する場合には特に有効である。なお、コンデンサ１０７及び１０８が、高電圧の走査側変動電源電圧ＦＶＥＥ（ここでは、＋９０Ｖ）に対し十分な耐圧を有している場合は、保護抵抗１０９及び１１０を省略してもよい。
【００２１】
スイッチ機構２００は、第一充電方向規制部１０３よりもデータ側電源回路５２側にて該第一充電線２０９から分岐して中間配線２０７に接続する第一スイッチング線２１３上に設けられた第一スイッチ１０４と、第二充電方向規制部１０６よりもデータ側電源回路５２側にて該第二充電線２１１から分岐して中間配線２０７に接続する第二スイッチング線２１５上に設けられた第二スイッチ１０５とを備えるものとして構成できる。制御回路７は、それら第一スイッチ１０４と第二スイッチ１０５とが互いに排他的にオン／オフされるようにスイッチ動作を制御するものとすることができる。この構成によると、２つのスイッチ１０４，１０５の排他的なオン／オフ状態に応じて、中間基準電位の切替えを簡単かつ一義的に実行できる。この場合、第一スイッチ１０４と第二スイッチ１０５とを駆動極性が互いに反転したトランジスタスイッチにて構成でき、制御回路７からそれらトランジスタスイッチの入力部に対し、信号論理の互いに反転した第一スイッチ制御信号線１０１及び第二スイッチ制御信号線１０２をそれぞれ接続することができる。このようにすると、２つのスイッチ１０４，１０５を、トランジスタを用いたプッシュプル回路として構成でき、スイッチ動作の応答性や安定性が向上する。なお、トランジスタ１０４及び１０５は、図２ではＭＯＳＦＥＴにて構成しているが、バイポーラトランジスタを用いることも可能である。
【００２２】
上記の回路構成では、第一スイッチ１０４をなすトランジスタスイッチは駆動入力信号がハイレベルのときオンとなる駆動極性を有するものにて構成することができる。この場合、第一スイッチ制御信号線１０１と第一充電線２０９との間には、第一スイッチ１０４をなすトランジスタスイッチのオフ時に、該トランジスタスイッチの駆動入力がハイインピーダンス化することを防止するプルアップ抵抗１２０を挿入できる（ここでは、ＭＯＳＦＥＴのゲートとソースとの間：第二スイッチ１０５についても同様）。また、  第二スイッチ１０５をなすトランジスタスイッチは駆動入力信号がローレベルのときオンとなる駆動極性を有ものにて構成することができる。第二スイッチ制御信号線１０２と第二充電線２１１との間には、第二スイッチ１０５をなすトランジスタスイッチのオフ時に、該トランジスタスイッチの駆動入力がハイインピーダンス化することを防止するプルダウン抵抗１２４を挿入できる。このように構成すると、トランジスタスイッチの駆動入力の電圧レベルが安定化し、スイッチ動作の信頼性を向上することができる。本実施形態では、プルアップ抵抗１２０及びプルダウン抵抗１２４とそれぞれ並列に定電圧ダイオード１２１，１２５が挿入されており、上記効果がより高められている。
【００２３】
次に、図１において各発光素子７７は、走査電極２とデータ電極３との間の合成電圧の絶対値が、固定基準電位ＧＮＤから見たデータ側電源電圧ＶＥＥの絶対値の２倍（ここでは、９０Ｖ）が印加されている場合には発光状態となり、同じく１倍のとき（ここでは４５Ｖ）は非発光状態となるものが使用される。制御回路７は、走査側変動電源回路１００に対しては、走査側変動基準電位ＦＧＮＤを、第一電位ＧＮＤと第二電位ＶＥＥとの間で予め定められた周期にて切り替えることを司令する作動制御信号ＲＰＣ（図３参照）を送出し、走査側変動電源回路１００は該作動制御信号ＲＰＣに基づいて、該中間基準電位形成点１１１に固定基準電位ＧＮＤとデータ側電源電圧ＶＥＥとを予め定められた走査周期にて交互に切り替えて設定する。
【００２４】
また、制御回路７は、走査駆動回路４に対しては、走査側変動基準電位ＦＧＮＤを（走査側変動基準電位ＦＧＮＤと、極性反転したデータ側電源電圧−ＶＥＥとの間で）交互に切り替えつつ、複数配列する走査電極２に対し、走査側変動電源電圧ＦＶＥＥと走査側変動基準電位ＦＧＮＤとのいずれかが順次印加されるように、走査周期と同期した走査電極選択司令信号ＲＣＬＫ（図３参照）を送出する。
【００２５】
制御回路７は、データ駆動回路５に対しては、走査側変動基準電位ＦＧＮＤが第一電位ＧＮＤのときは、非発光状態とするべき発光素子７７に対応したデータ電極３にデータ電圧を印加することを司令し、走査側変動基準電位ＦＧＮＤが第二電位ＶＥＥのときは、発光状態とするべき発光素子７７に対応したデータ電極３にデータ電圧を印加することを司令する。
【００２６】
上記の構成によると、走査側変動基準電位（以下、ＦＧＮＤとする）と走査側変動電源電圧（以下、ＦＶＥＥとする）との差電圧は、電圧逓倍回路により＋２ＶＥＥに保持されることを考慮すれば、正極性駆動時には、中間基準電位にデータ側電源電圧（＋ＶＥＥとする）が設定されることで、走査側変動基準電位は第一電位（＝固定基準電位（ＧＮＤ））となる。このとき、データ電極にデータ側電源電圧（＝＋ＶＥＥ）が印加されている場合は、走査電極への電圧印加状態によらず、走査電極とデータ電極との間の合成電圧（差電圧）の絶対値はＶＥＥ以下となり、対応する発光素子は非発光状態となる。一方、データ電極に固定基準電位（＝０Ｖ）が印加されていると、走査電極へ走査電源電圧（ＦＶＥＥ＝＋２ＶＥＥ）が印加されている場合に、走査電極とデータ電極との間の合成電圧（差電圧）は、＋２ＶＥＥ−（０Ｖ）＝＋２ＶＥＥとなって、対応する発光素子は発光状態となる。
【００２７】
具体的には、以下のようになる。
・データ電極：＋ＶＥＥ、走査電極：ＦＧＮＤ（＝ＧＮＤ：０Ｖ）のとき、
合成電圧＝０Ｖ−（＋ＶＥＥ）＝−ＶＥＥ（非発光）
・データ電極：＋ＶＥＥ、走査電極：ＦＶＥＥ（＝＋２ＶＥＥ）のとき、
合成電圧＝＋２ＶＥＥ−（＋ＶＥＥ）＝＋ＶＥＥ（非発光）
・データ電極：ＧＮＤ（０Ｖ）、走査電極：ＦＧＮＤ（＝ＧＮＤ：０Ｖ）のとき、
合成電圧＝０Ｖ−０Ｖ＝０Ｖ（非発光）
・データ電極：ＧＮＤ（０Ｖ）、走査電極：ＦＶＥＥ（＝＋２ＶＥＥ）のとき、
合成電圧＝＋２ＶＥＥ−０Ｖ＝＋２ＶＥＥ（発光）
【００２８】
他方、負極性駆動時には、中間基準電位に固定基準電位（＝０Ｖ：ＧＮＤ）が設定されることで、走査側変動基準電位は第二電位（−ＶＥＥ）となる。このとき、データ電極に固定基準電位（＝０Ｖ：ＧＮＤ）が印加されている場合は、走査電極への電圧印加状態によらず、走査電極とデータ電極との間の合成電圧（差電圧）の絶対値はＶＥＥ以下となり、対応する発光素子は非発光状態となる。また、データ電極にデータ側電源電圧（＝＋ＶＥＥ）が印加されていると、走査電極への走査変動基準電位（ＦＧＮＤ＝−ＶＥＥ）が印加されている場合に、走査電極とデータ電極との間の合成電圧は、−ＶＥＥ−（＋ＶＥＥ）＝−２ＶＥＥとなって、対応する発光素子は発光状態となる。
【００２９】
具体的には、以下のようになる。
・データ電極：＋ＶＥＥ、走査電極：ＦＧＮＤ（＝−ＶＥＥ）のとき、
合成電圧＝−ＶＥＥ−（＋ＶＥＥ）＝−２ＶＥＥ（発光）
・データ電極：＋ＶＥＥ、走査電極：ＦＶＥＥ（＝＋ＶＥＥ）のとき、
合成電圧＝＋ＶＥＥ−（＋ＶＥＥ）＝０Ｖ（非発光）
・データ電極：ＧＮＤ（０Ｖ）、走査電極：ＦＧＮＤ（＝−ＶＥＥ）のとき、
合成電圧＝−ＶＥＥ−０Ｖ＝−ＶＥＥ（非発光）
・データ電極：ＧＮＤ（０Ｖ）、走査電極：ＦＶＥＥ（＝＋ＶＥＥ）のとき、
合成電圧＝＋ＶＥＥ−０Ｖ＝＋ＶＥＥ（非発光）
【００３０】
すなわち、正極性駆動時と負極性駆動時とで、走査電極へ走査側変動電源電圧の印加レベルが非対象（正極性時：＋２ＶＥＥ、負極性時：−ＶＥＥ）となるにも拘わらず、発光素子の電圧駆動特性と、データ電極へのデータ側電源電圧／固定基準電位の印加切替えタイミングとを考慮することで、個々の発光素子を、正極性駆動時と負極性駆動時とのいずれにおいても独立発光駆動することが可能となる。
【００３１】
次に、制御回路７はデータ駆動回路５に対し、走査側変動基準電位ＦＧＮＤが第一電位ＧＮＤとなる走査電極２の選択期間が終了するに伴い、データ電極３の全てにデータ側電源電圧ＶＥＥが一定期間印加され、走査側変動基準電位ＦＧＮＤが第二電位ＶＥＥとなる走査電極２の選択期間が終了するに伴い、データ電極３の全てが固定基準電位ＧＮＤに保持されるように司令するものとされている。このようにすると、正極性駆動期間（前者）及び負極性駆動期間（後者）の終了時に、発光素子７７に蓄積された電荷の放電を促進することができ、その発光駆動特性を向上することができる。
【００３２】
以下、図１及び図２の回路のより詳細な動作について、図３を用いて説明する。説明上、ＧＮＤを０Ｖ、ＶＥＥは４５Ｖとする。第一スイッチ制御信号線１０１及び第二スイッチ制御信号線１０２を介して第一スイッチ１０４及び第二スイッチ１０５（以下、トランジスタ１０４，１０５ともいう）に入力される制御信号（以下、説明の便宜のため、「制御信号１０１，１０２」等という）、走査側の１回の選択期間毎にハイレベルとローレベルとを交互に繰り返す。制御信号１０１はローレベルの時に、トランジスタ１０４が導通状態となり、第二コンデンサ１０８に充電電流が流れる。一方、制御信号１０２がハイレベルの時、トランジスタ１０５が導通状態となり、第一コンデンサ１０７に充電電流が流れる。つまり、スイッチ（トランジスタ）をＯＮにするときの信号レベルをアクティブと定めるとき、制御信号１０１，１０２は互いに論理が反転した信号である。
【００３３】
なお、制御信号１０１がローレベルでかつ制御信号１０２がハイレベルになるとトランジスタ１０４と１０５が同時に導通状態となり、データ側電源電圧端子ＶＥＥ側から固定基準電位端子ＧＮＤ側に過大な貫通電流が流れる惧れがあるので、これらが同時に導通状態にならないように、制御信号１０１，１０２の切替え時には、トランジスタ１０４，１０５がともに非導通状態とするために、制御信号１０１，１０２がともに非アクティブとなる（ここでは、制御信号１０１がハイレベルで、かつ制御信号１０２がローレベルとなる）過渡期間を設定している。図３の状態は、制御信号１０１，１０２が複数回入った後の、コンデンサ１０７，１０８が十分充電された状態を示している。
【００３４】
トランジスタ１０４が導通状態になると、端子１１１の電位は４５Ｖになり、コンデンサ１０８の両端の電位差は４５Ｖであるため、ＦＧＮＤの電位は０Ｖになる。この時コンデンサ１０７の両端の電位差は、直前の充電により４５Ｖとなっているために、ＦＶＥＥは９０Ｖが出力される。次の選択期間ではトランジスタ１０５が導通状態になり、端子１１１の電位は０Ｖになり、コンデンサ１０７の両端の電位差は４５Ｖであるため、ＦＶＥＥの電位は４５Ｖになる。このとき、コンデンサ１０８の両端の電位差は、直前の充電により４５Ｖとなっているために、ＦＧＮＤは−４５Ｖが出力される。この繰り返しにより、ＦＶＥＥとＦＧＮＤ間の電位差は９０Ｖに保たれたまま、全体の電位が切り替わる。なおＦＶＥＥとＦＧＮＤの電圧値は、ダイオード１０３及び１０６の順方向電圧による低下分や、コンデンサ１０７，１０８から保護抵抗１０９，１１０への放電による電圧低下が存在するが、全体の電圧レベルから見れば小さいので、この説明では省略する。
【００３５】
次に、走査側フロート電源回路１００の動作と、発光素子７７に印加される駆動信号波形との関係について説明する。走査駆動回路４は、ロードライバＩＣと呼ばれる周知の集積回路を用いている。複数の走査電極２の出力（ＯＲ１〜ｎ：印加電圧）の状態は、複数の制御端子の電圧レベルにより決まる。ここでは、本発明に関連する２本の制御信号のみ説明する。信号ＲＣＬＫは走査電極２の選択信号であり、その立ち上がりに同期してＯＲ１から順次、発光出力のための選択期間になる。例えばＯＲ１が選択期間の状態でＲＣＬＫ端子がローレベルからハイレベルになると、ＯＲ１の選択期間が終了してＯＲ１はハイインピーダンス状態（電源から切り離されるので、フローティング状態であるともいえる）になり、次いでＯＲ２が選択期間になる（論理は反転していてもよい）。信号ＲＰＣは、その選択期間において、ＦＶＥＥとＦＧＮＤのどちらの電圧を、選択された走査電極２に印加（出力）するかを決めるものであり、ここでは、該信号ＲＰＣがローレベルの時は選択期間の出力端子にＦＧＮＤが出力され、ハイレベルの時はＦＶＥＥが出力されるようになっている（論理は反転していてもよい）。
【００３６】
図３には、ＯＲ１が選択期間になる時と、その後のＯＲ２が選択期間になる時の、信号ＲＣＬＫ、信号ＲＰＣ、及び走査電極ＯＲ１、ＯＲ２の出力（電圧印加）波形を示している。この例では、ＯＲ１が正側のパルスを出力し、続くＯＲ２は負側のパルスを出力している。信号ＲＣＬＫと信号ＲＰＣを走査駆動回路４（ロードライバＩＣ）に入力することで、ＯＲ１〜ＯＲｎが次々に選択期間となり、この１周期が一つの走査単位となる。無機ＥＬは、交流で駆動しなければならないため、次の１周期ではＯＲ１は負側のパルスを、ＯＲ２は正側のパルスを出力するよう信号ＲＰＣを反転して入力する。これら信号ＲＣＬＫと信号ＲＰＣによる走査制御形態は周知であり、詳細な説明は省略する。
【００３７】
次に、データ駆動回路５を構成するカラムドライバＩＣは、選択期間となった走査電極に対する発光又は非発光を決めるための波形を出力するものであり、規定の制御信号（例えば画像フレームを構成する個々の画素の設定状態に対応した信号である）の入力により、データ電極ＯＣ１〜ＯＣｍの電圧印加（出力）状態が決定される。
【００３８】
ここで、ＯＲ１が選択期間になり、ＦＧＮＤが出力されている間は、データ電極ＯＣ１〜ＯＣｍは全てＧＮＤ（固定基準電位）レベルを出力する。この時、走査側変動基準電位ＦＧＮＤと固定基準電位ＧＮＤはともに０Ｖなので、発光素子の両端の電位差は０Ｖである。その後、信号ＲＰＣによりＯＲ１へ走査側変動電源電圧ＦＶＥＥが出力された時に、データ電極ＯＣ１〜ＯＣｍのうち、発光させたい発光素子７７に対応するものにはＧＮＤレベルを、非発光としたいものにはＶＥＥレベルを出力する。この時、走査側変動電源電圧ＦＶＥＥは９０Ｖ、データ側電源電圧ＶＥＥは４５Ｖ、固定基準電位ＧＧＮＤは０Ｖなので、発光させたい発光素子の両端の電位差は９０Ｖとなり、＋ＶＥＥ（４５Ｖ）と＋２ＶＥＥ（９０Ｖ）との間に設定される発光素子の発光開始電圧を超えるので発光する。他方、非発光としたい発光素子の両端の電位差は４５Ｖとなる、発光開始電圧以下のため発光しない。
【００３９】
発光素子７７の両端に電圧を印加した後、次の選択期間に移る前には発光素子７７に溜まった電荷を放電させなければならない。その動作について以下に説明する。すなわち、走査側は第二制御信号１０２により走査側変動電源電圧ＦＶＥＥを９０Ｖから４５Ｖに下げる。一方カラムドライバＩＣの出力は全てＶＥＥ（＝４５Ｖ）にする。結果、ＯＲ１の発光素子の両端の電位は０Ｖとなり、電荷を引き抜く事ができる。
【００４０】
この状態を保ったまま、信号ＲＣＬＫを立ち上げ、選択期間をＯＲ２に移動する。移動時点の発光素子の両端の電位差は、先と同じく０Ｖである。その後、信号ＲＰＣにより走査側変動電源電圧ＦＧＮＤ（＝−４５Ｖ）がＯＲ２に出力される時に、ＯＣ１〜ＯＣｍの発光させたいデータ電極にはデータ側電源電圧ＶＥＥ（＝４５Ｖ）を、非発光させたいデータ電極には固定基準電位ＧＮＤ（＝０Ｖ）を印加（出力）する。これにより、各々の発光素子７７が発光もしくは非発光となるための電位差が、各発光素子７７の両端に生じる。その後の電荷を引き抜く過程はＯＲ１の時と同様である。発光素子７７からの電荷引き抜き過程においては、例えばＯＲ１が選択期間の時は、ＲＰＣをハイレベルにすることでＯＲ１を０Ｖとし、ＯＣ１〜ＯＣｍも全て０Ｖにすることで電荷を抜くことができる。この場合、発光素子７７の端子間には−９０Ｖがかけられないので、次の選択期間が始まる前にＲＰＣはローレベルとし、ＯＣ１〜ＯＣｍを全て４５Ｖとする。
【００４１】
なお、本実施形態はＥＬ表示装置について記載したが、ＦＥＤやＰＤＰなど、走査駆動回路の基準電位が変化する他の表示装置においても適用できるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の駆動回路を有した表示装置の、ハードウェア構成の第一例を示すブロック図。
【図２】走査側変動電源回路の一例を示す回路図。
【図３】図１の表示装置の駆動制御パターンの一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００４３】
１  表示パネル
２  走査電極
３  データ電極
４  走査駆動回路
５  データ駆動回路
７  制御回路
１０  表示装置用駆動回路
１５  ＥＬ表示装置
５２  データ側電源回路
１００  走査側変動電源回路
１０１  第一スイッチ制御信号線
１０２  第二スイッチ制御信号線
１０３  第一充電方向規制部
１０４  第一スイッチ
１０５  第二スイッチ  
１０７  第一コンデンサ
１０８  第二コンデンサ
１０９  第一保護抵抗
１１０  第二保護抵抗
１１１  中間基準電位形成点
１２０  プルアップ抵抗
１２４  プルダウン抵抗
１２１，１２５  定電圧ダイオード
２００  スイッチ機構
２０１  電圧逓倍回路
２０３  変動接地線
２０５  変動電源線
２０７  中間配線
２０９  第一充電線
２１１  第二充電線
２１３  第一スイッチング線
２１５  第二スイッチング線
【図１】
2007101741.tif 000003
【図２】
2007101741.tif 000004
【図３】
2007101741.tif 000005