容量性表示素子の駆動装置
【課題】容量性表示素子を駆動する駆動装置において、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすこと。
【解決手段】ＥＬ表示素子６０に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加してＥＬ表示素子６０を駆動する駆動装置１００は、ＥＬ表示素子６０の一端に接続されるスイッチＱ６と、一端に正極性電圧及び負極性電圧を供給するための電源７０が接続され、他端にスイッチＱ６が接続されるコンデンサ５０と、ＥＬ表示素子６０の他端と電源７０とに接続されるスイッチＱ１と、ＥＬ表示素子６０の一端と電源７０とに接続されるスイッチＱ２と、ＥＬ表示素子６０の他端とコンデンサ５０の一端とを接続するスイッチＱ４とを備え、ＥＬ表示素子６０の充電期間のうち、充電期間開始直後の所定期間は、スイッチＱ１及びＱ６のみがＯＮとなり、残りの期間は、スイッチＱ１及びＱ２のみがＯＮとなる。
【解決手段】ＥＬ表示素子６０に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加してＥＬ表示素子６０を駆動する駆動装置１００は、ＥＬ表示素子６０の一端に接続されるスイッチＱ６と、一端に正極性電圧及び負極性電圧を供給するための電源７０が接続され、他端にスイッチＱ６が接続されるコンデンサ５０と、ＥＬ表示素子６０の他端と電源７０とに接続されるスイッチＱ１と、ＥＬ表示素子６０の一端と電源７０とに接続されるスイッチＱ２と、ＥＬ表示素子６０の他端とコンデンサ５０の一端とを接続するスイッチＱ４とを備え、ＥＬ表示素子６０の充電期間のうち、充電期間開始直後の所定期間は、スイッチＱ１及びＱ６のみがＯＮとなり、残りの期間は、スイッチＱ１及びＱ２のみがＯＮとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量性表示素子に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加して容量性表示素子を駆動する容量性表示素子の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示素子として無機エレクトロルミネセンス表示素子（以下、ＥＬ表示素子という）が注目されている。ＥＬ表示素子は、対向する電極間に誘電物質で挟まれたＥＬ層を含む誘電物質層が介在されているため、電気的にはコンデンサとして扱うことができる。単純マトリクス型液晶表示パネルも同様に、対向する電極間に電気絶縁性の液晶層が介在されているため、電気的にはコンデンサとして扱うことができる。このため、ＥＬ表示素子や液晶表示素子は、容量性表示素子として定義することができる。
【０００３】
ＥＬ表示素子の駆動方式として、チョークコイルのリアクタンスとＥＬ表示素子の容量との共振により発生する正弦波の電圧によって駆動するブロッキング発振方式や、極性を交互に反転させたパルスを印加することで駆動する反転パルス駆動方式等が知られている。
【０００４】
ＥＬ表示素子の駆動方法に関する文献として、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６０８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＬ表示素子は、それ自体がコンデンサとして機能するため、スイッチング素子を切り替えて急峻な高電圧の交流波形をＥＬ表示素子に印加すると、圧電効果により、音響ノイズや電磁ノイズが発生する。これらのノイズは、ＥＬ表示素子に印加される交流波形の電圧が高くなるほど大きくなり、ＥＬ表示素子の高輝度化の大きな課題となっている。また、急峻な交流波形はＥＬ表示素子の寿命をも短くする。
【０００７】
一般に、ＥＬ表示素子の低ノイズ化および長寿命化のためには、ＥＬ表示素子に印加される交流波形は正弦波カーブが最適であると言われており、スイッチング素子による急峻な波形をより正弦波カーブに近づける努力が為されている。
【０００８】
上記ブロッキング発振方式によれば、ＥＬ表示素子の低ノイズ化および長寿命化を図ることができるが、この方式にはトランスやチョークコイルが必要であるため、ＥＬ表示素子を駆動する駆動装置が大きく且つ重くなってしまう。
【０００９】
一方、反転パルス駆動方式によれば大型化を避けることも可能だが、スイッチング素子による急峻な波形がＥＬ表示素子に印加されてしまうため、上記のような課題が発生してしまう。特に、家庭用テレビ等に搭載するＥＬ表示素子のようにＥＬ表示素子のサイズが大きくなると、ＥＬ表示素子の容量も大きくなるため、ＥＬ表示素子の充電及び放電時の突入電流が大きくなってしまい、ＥＬ表示素子を駆動する駆動装置に含まれるスイッチング素子の損傷やＥＬ表示素子の劣化を促進することになってしまう。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、容量性表示素子を駆動する駆動装置において、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の駆動装置は、容量性表示素子に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加して前記容量性表示素子を駆動する容量性表示素子の駆動装置であって、前記容量性表示素子の一端に接続される第１のスイッチと、一端に前記正極性電圧及び前記負極性電圧を供給するための電源が接続され、他端に前記第１のスイッチが接続される第１のコンデンサとを備え、前記第１のスイッチは、前記容量性表示素子と前記電源とが接続される前記容量性表示素子の充電期間のうち前記充電期間開始直後の所定期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にする。
【００１２】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１３】
本発明の駆動装置は、前記容量性表示素子の他端と前記電源とを接続する第２のスイッチと、前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する第３のスイッチと、前記容量性表示素子の一端と前記電源とを接続する第４のスイッチとを備え、前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する。
【００１４】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１５】
本発明の駆動装置は、前記電源は直流電源であり、前記容量性表示素子の他端に接続される第５のスイッチと、一端に前記電源のマイナス端子が接続され、他端に前記第５のスイッチが接続される第２のコンデンサと、前記容量性表示素子の一端と前記電源のプラス端子とを接続する第６のスイッチとを備え、前記第１のコンデンサの一端は前記電源のマイナス端子に接続されており、前記第２のスイッチは前記電源のプラス端子に接続されており、前記第４のスイッチは前記電源のマイナス端子に接続されており、前記正極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第２のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にし、前記第４のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記負極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第６のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを非接続にし、前記第３のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続する。
【００１６】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
本発明の駆動装置は、前記正極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続し、前記負極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第５のスイッチは前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、前記第３のスイッチ及び前記第６のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第４のスイッチは前記容量性表示素子の一端と前記第２のコンデンサの一端とを接続する。
【００１８】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１９】
本発明の駆動装置は、前記直流電源が交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換手段によって得られるものである。
【００２０】
本発明の駆動装置は、前記容量性表示素子が無機ＥＬ表示素子を含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、容量性表示素子を駆動する駆動装置において、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態を説明するための駆動装置の概略構成を示す回路図である。
図１に示す駆動装置１００は、容量性表示素子の一例であるＥＬ表示素子６０（図ではコンデンサ６０で示してある）を駆動するものであり、家庭用電源等のＡＣ電源からの交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１０と、トランジスタ等で構成されるスイッチＱ１〜Ｑ６と、抵抗３０と、コンデンサ４０及び５０と、所定のプログラムにしたがったタイミングでパルスを発生してスイッチＱ１〜Ｑ６の切り替え制御を行うパルス発生回路２０とを備える。コンデンサ４０の容量Ｃ１及びコンデンサ５０の容量Ｃ２は、それぞれ例えばＥＬ表示素子６０の容量Ｃと同じであるものとする。ＥＬ表示素子６０は、同一平面上にマトリクス状に配列されることでＥＬ表示装置を構成する。駆動装置１００は、このＥＬ表示装置を構成している全てのＥＬ表示素子６０の駆動を行う。本実施形態では、ＥＬ表示装置として、例えばＡ１サイズのような大型のものを想定しているが、携帯電話機等に搭載するような小型のものであっても良い。尚、スイッチＱ１は第２のスイッチに、スイッチＱ２は第４のスイッチに、スイッチＱ３は第６のスイッチに、スイッチＱ４は第３のスイッチに、スイッチＱ５は第５のスイッチに、スイッチＱ６は第１のスイッチにそれぞれ相当する。
【００２４】
図２は、図１に示した回路の等価回路を示す図である。図２では、図１に示したパルス発生回路２０は省略している。
図２において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０は、直流電圧を出力するものであるため、直流電源１０として表記されている。図２に示すように、直流電源１０のプラス端子には抵抗３０を介してスイッチＱ１及びＱ３が接続され、マイナス端子にはスイッチＱ２及びＱ４とコンデンサ４０の一端とコンデンサ５０の一端とが接続されている。スイッチＱ２及びＱ３はＥＬ表示素子６０の一端に接続され、スイッチＱ１及びＱ４はＥＬ表示素子６０の他端に接続されている。ＥＬ表示素子６０の一端にはスイッチＱ６が接続され、スイッチＱ６にはコンデンサ５０の他端が接続されている。ＥＬ表示素子６０の他端にはスイッチＱ５が接続され、スイッチＱ５にはコンデンサ４０の他端が接続されている。
【００２５】
次に、図１に示す駆動装置１００の動作について、図３を参照して説明する。
図３は、駆動装置１００の駆動動作を説明するための図であり、パルス発生回路２０の切り替え制御によるスイッチＱ１〜Ｑ６の開閉状態を示すタイミングチャートと、各開閉状態におけるＥＬ表示素子６０の充放電波形を示した図である。図３において、斜線領域はスイッチがＯＮになっていることを示し、その他の領域はスイッチがＯＦＦになっていることを示す。
【００２６】
まず、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を正極性電圧で充電するために、スイッチＱ１とＱ６をＯＮにする。これにより、直流電源１０のプラス端子とＥＬ表示素子６０の他端が抵抗３０を介して接続され、ＥＬ表示素子６０の一端とコンデンサ５０の他端が接続され、コンデンサ５０の一端と直流電源１０のマイナス端子とが接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第１の正充電状態と言う。第１の正充電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０とは直列接続されているため、ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ５０の容量Ｃ２との合成容量が、１／｛（１／Ｃ）＋（１／Ｃ２）｝となる。本実施形態では、Ｃ＝Ｃ２としているため、この合成容量はＣ／２となる。このため、第１の正充電状態において、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ５０は、それぞれ直流電源１０からの電圧Ｖの半分の電圧Ｖ／２で充電されることになる。図３に示すように、スイッチＱ１とＱ６がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧Ｖ／２で充電された状態となっている。
【００２７】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ２をＯＮにする。これにより、直流電源１０のプラス端子とＥＬ表示素子６０の他端が抵抗３０を介して接続され、ＥＬ表示素子６０の一端と直流電源１０のマイナス端子とが接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第２の正充電状態と言う。第２の正充電状態では、ＥＬ表示素子６０のみが直流電源１０からの電圧Ｖによって充電される。図３に示すように、スイッチＱ１とＱ２がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧２／Ｖで充電された状態から電圧Ｖで充電された状態に変化している。尚、第１の正充電状態及び第２の正充電状態になっている期間（図３においてスイッチＱ１がＯＮになっている期間）が、ＥＬ表示素子６０を正極性電圧で充電する正充電期間となる。正充電期間終了時、ＥＬ表示素子６０はＶで充電されており、コンデンサ５０はＶ／２で充電されている。
【００２８】
正充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ１とＱ２をＯＦＦにし、スイッチＱ４とＱ６をＯＮにする。これにより、ＥＬ表示素子６０の一端とコンデンサ５０の他端とが接続され、コンデンサ５０の一端とＥＬ表示素子６０の他端とが接続された閉回路が構成される。以下、この閉回路が構成された状態を第１の放電状態と言う。第１の放電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０のみによって閉回路が構成されているため、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーを、コンデンサ５０に蓄積されているエネルギーを利用して放電することができる。図３に示すように、スイッチＱ４とＱ６がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は放電され、Ｖ／２で充電された状態となる。尚、第１の放電状態になっている期間が、ＥＬ表示素子６０の放電期間となる。放電期間終了時、ＥＬ表示素子６０はＶ／２で充電されており、コンデンサ５０は充電されていない。
【００２９】
放電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を負極性電圧で充電するために、スイッチＱ４とＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ３とＱ５をＯＮにする。これにより、直流電源１０のプラス端子とＥＬ表示素子６０の一端とが抵抗３０を介して接続され、ＥＬ表示素子６０の他端とコンデンサ４０の他端とが接続され、コンデンサ４０の一端と直流電源１０のマイナス端子とが接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第１の負充電状態と言う。第１の負充電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ４０とは直列接続されているため、ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ４０の容量Ｃ１との合成容量が、１／｛（１／Ｃ）＋（１／Ｃ１）｝となる。本実施形態では、Ｃ＝Ｃ１としているため、この合成容量はＣ／２となる。このため、第１の負充電状態において、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ４０は、それぞれ直流電源１０からの電圧−Ｖの半分の電圧−Ｖ／２で充電されることになる。図３に示すように、スイッチＱ３とＱ５がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧−Ｖ／２で充電された状態となっている。
【００３０】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ５をＯＦＦにし、スイッチＱ４をＯＮにする。これにより、直流電源１０のマイナス端子とＥＬ表示素子６０の他端が接続され、ＥＬ表示素子６０の一端と直流電源１０のプラス端子とが抵抗３０を介して接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第２の負充電状態と言う。第２の負充電状態では、ＥＬ表示素子６０のみが直流電源１０からの電圧−Ｖによって充電される。図３に示すように、スイッチＱ３とＱ４がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧−２／Ｖで充電された状態から電圧−Ｖで充電された状態に変化している。尚、第１の負充電状態及び第２の負充電状態になっている期間（図３においてスイッチＱ３がＯＮになっている期間）が、ＥＬ表示素子６０を負極性電圧で充電する負充電期間となる。負充電期間終了時、ＥＬ表示素子６０は−Ｖで充電されており、コンデンサ４０は−Ｖ／２で充電されている。
【００３１】
負充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ３とＱ４をＯＦＦにし、スイッチＱ２とＱ５をＯＮにする。これにより、ＥＬ表示素子６０の他端とコンデンサ４０の他端とが接続され、コンデンサ４０の一端とＥＬ表示素子６０の一端とが接続された閉回路が構成される。以下、この閉回路が構成された状態を第２の放電状態と言う。第２の放電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ４０のみによって閉回路が構成されているため、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーを、コンデンサ４０に蓄積されているエネルギーを利用して放電することができる。図３に示すように、スイッチＱ２とＱ５がＯＮの状態でＥＬ表示素子６０は放電され、−Ｖ／２で充電された状態となる。尚、駆動装置１００を第２の放電状態にしている期間が、ＥＬ表示素子６０の放電期間となる。放電期間終了時、ＥＬ表示素子６０は−Ｖ／２で充電されており、コンデンサ４０は充電されていない。この後も駆動装置１００は、正充電期間、放電期間、負充電期間、放電期間をこの順に繰り返すことにより、ＥＬ表示素子６０を駆動する。尚、本実施形態では、正充電期間、放電期間、負充電期間、及び放電期間の制御を、パルス発生回路２０が発生するパルスの１周期Ｔ（＝１／ｆ）で行っている。
【００３２】
以上のように駆動装置１００によれば、正充電期間の開始直後は、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０とを直列に接続して、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０とを充電し、その後、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０との接続を解除して、ＥＬ表示素子６０のみを充電するようにしているため、ＥＬ表示素子６０に急峻な高電圧が印加されてしまうことがなくなる。これは、負充電期間についても同様である。このため、ＥＬ表示素子６０への突入電流を小さくすることができ、駆動装置１００に含まれるスイッチやコンデンサ等の素子やＥＬ表示素子６０の損傷，劣化を防ぐことができる。したがって、ＥＬ表示素子６０や駆動装置１００の寿命を延ばすことが可能となる。又、駆動装置１００によれば、トランスやチョークコイル等の素子を不要とすることができるため、装置の小型化を図ることができる。
【００３３】
又、従来のブロッキング発振方式のように、ＥＬ表示素子駆動装置にチョークコイルを設ける構成では、ＥＬ表示素子の特性に合わせたチョークコイルが必要であるため、汎用性を持たせるために様々な特性のＥＬ表示素子に対応させて複数種類のチョークコイルを設ける必要があった。しかしながら、チョークコイルを複数種類設けてしまうと、ＥＬ表示素子駆動装置が非常に大きくなってしまうという問題が生じる。ところが、駆動装置１００によれば、例えば、スイッチＱ６及びコンデンサ５０の直列回路やスイッチＱ５及びコンデンサ４０の直列回路に並列に、様々な特性のＥＬ表示素子に対応させたコンデンサとスイッチの直列回路を設けておくことで、汎用性を持たせることが可能となる。コンデンサやスイッチは、チョークコイルに比べて小型であるため、小型化で且つ汎用性のあるＥＬ表示素子駆動装置を実現することができる。
【００３４】
又、駆動装置１００によれば、放電期間において、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０又はコンデンサ４０のみからなる閉回路を構成し、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーを、コンデンサ５０又はコンデンサ４０に蓄積されているエネルギーを利用して放電することができる。このため、駆動装置１００の低消費電力化を図ることができる。又、放電の際、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーに急激な変化が加わることがないため、放電時の突入電流も小さくすることができる。
【００３５】
尚、上記では、駆動装置１００の駆動対象をＥＬ表示素子６０として説明したが、駆動対象は容量性表示素子であれば何でもよく、例えば、液晶表示素子であっても良い。
【００３６】
又、上記では、駆動装置１００が、ＡＣ電源からの交流電圧をＡＣ／ＤＣコンバータ１０で直流電圧に変換し、この直流電圧を利用してＥＬ表示素子６０を駆動しているが、ＡＣ電源ではなく、乾電池やリチウムイオン電池等の電池を電源としても良い。この場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０は不要である。
【００３７】
又、上記では、ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ４０の容量Ｃ１及びコンデンサ５０の容量Ｃ２とを同じとしているが、これは同じでなくても良く、ＥＬ表示素子６０の特性に応じて様々な値にすることが可能である。ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ４０の容量Ｃ１及びコンデンサ５０の容量Ｃ２との関係は、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｘ（Ｘ＝０．３〜０．８）×Ｃとなっていることが、突入電流を抑制するうえで特に好ましい。又、抵抗３０は、ＥＬ表示素子６０への突入電流をより小さくするために設けたものであるが、抵抗３０の抵抗値ＲとＥＬ表示素子６０の容量Ｃとの関係は、Ｒ＝（１／２πｆＣ）×１０−２×Ｙ（Ｙ＝０．２〜１．２）となっていることが、突入電流を抑制するうえで特に好ましい。
【００３８】
又、上記では、スイッチＱ１をＯＮ，スイッチＱ３をＯＦＦにして、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０からＥＬ表示素子６０に印加される電圧を正極性電圧にし、スイッチＱ３をＯＮ，スイッチＱ１をＯＦＦにして、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０からＥＬ表示素子６０に印加される電圧を負極性電圧にするといった具合に、スイッチＱ１，Ｑ３のスイッチングによって、正極性電圧及び負極性電圧を生成しているが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０の替わりに、正極性電圧と負極性電圧を交互に発生するパルス発振器７０を用いた構成であっても良い。この場合の等価回路は、図２に示す等価回路において、スイッチＱ３、スイッチＱ５、及びコンデンサ４０を設けず、直流電源１０をパルス発振器７０に置き換えた図４に示すような回路となる。
【００３９】
図４に示す等価回路で示される駆動装置１００の動作を説明する。
まず、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を正極性電圧で充電するために、パルス発振器７０が正極性パルスを発振している期間に、スイッチＱ１とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ５０は、それぞれパルス発振器７０からの電圧Ｖの半分の電圧Ｖ／２で充電される。
【００４０】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ２をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第２の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０のみがパルス発振器７０からの電圧Ｖによって充電され、コンデンサ５０はＶ／２で充電された状態となる。
【００４１】
正充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ１とＱ２をＯＦＦにし、スイッチＱ４とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の放電状態となり、ＥＬ表示素子６０は放電され、Ｖ／２で充電された状態となる。
【００４２】
放電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を負極性電圧で充電するために、パルス発振器７０が負極性パルスを発振している期間に、スイッチＱ１とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ５０は、それぞれパルス発振器７０からの電圧−Ｖの半分の電圧−Ｖ／２で充電される。
【００４３】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ２をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第２の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０のみがパルス発振器７０からの電圧−Ｖによって充電され、コンデンサ５０は−Ｖ／２で充電された状態となる。
【００４４】
負充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ１とＱ２をＯＦＦにし、スイッチＱ４とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の放電状態となり、ＥＬ表示素子６０は放電され、−Ｖ／２で充電された状態となる。この後も駆動装置１００は、正充電期間、放電期間、負充電期間、放電期間をこの順に繰り返すことにより、ＥＬ表示素子６０を駆動する。
【００４５】
このように、図４に示すような構成であっても、上述したような効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の概略構成を示す回路図
【図２】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の等価回路を示す図
【図３】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の駆動動作を説明するための図
【図４】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の等価回路の変形例を示す図
【符号の説明】
【００４７】
１００ 駆動装置
１０ ＡＣ／ＤＣコンバータ
２０ パルス発生回路
４０，５０ コンデンサ
６０ ＥＬ表示素子
Ｑ１〜Ｑ６ スイッチ
７０ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量性表示素子に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加して容量性表示素子を駆動する容量性表示素子の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示素子として無機エレクトロルミネセンス表示素子（以下、ＥＬ表示素子という）が注目されている。ＥＬ表示素子は、対向する電極間に誘電物質で挟まれたＥＬ層を含む誘電物質層が介在されているため、電気的にはコンデンサとして扱うことができる。単純マトリクス型液晶表示パネルも同様に、対向する電極間に電気絶縁性の液晶層が介在されているため、電気的にはコンデンサとして扱うことができる。このため、ＥＬ表示素子や液晶表示素子は、容量性表示素子として定義することができる。
【０００３】
ＥＬ表示素子の駆動方式として、チョークコイルのリアクタンスとＥＬ表示素子の容量との共振により発生する正弦波の電圧によって駆動するブロッキング発振方式や、極性を交互に反転させたパルスを印加することで駆動する反転パルス駆動方式等が知られている。
【０００４】
ＥＬ表示素子の駆動方法に関する文献として、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６０８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＬ表示素子は、それ自体がコンデンサとして機能するため、スイッチング素子を切り替えて急峻な高電圧の交流波形をＥＬ表示素子に印加すると、圧電効果により、音響ノイズや電磁ノイズが発生する。これらのノイズは、ＥＬ表示素子に印加される交流波形の電圧が高くなるほど大きくなり、ＥＬ表示素子の高輝度化の大きな課題となっている。また、急峻な交流波形はＥＬ表示素子の寿命をも短くする。
【０００７】
一般に、ＥＬ表示素子の低ノイズ化および長寿命化のためには、ＥＬ表示素子に印加される交流波形は正弦波カーブが最適であると言われており、スイッチング素子による急峻な波形をより正弦波カーブに近づける努力が為されている。
【０００８】
上記ブロッキング発振方式によれば、ＥＬ表示素子の低ノイズ化および長寿命化を図ることができるが、この方式にはトランスやチョークコイルが必要であるため、ＥＬ表示素子を駆動する駆動装置が大きく且つ重くなってしまう。
【０００９】
一方、反転パルス駆動方式によれば大型化を避けることも可能だが、スイッチング素子による急峻な波形がＥＬ表示素子に印加されてしまうため、上記のような課題が発生してしまう。特に、家庭用テレビ等に搭載するＥＬ表示素子のようにＥＬ表示素子のサイズが大きくなると、ＥＬ表示素子の容量も大きくなるため、ＥＬ表示素子の充電及び放電時の突入電流が大きくなってしまい、ＥＬ表示素子を駆動する駆動装置に含まれるスイッチング素子の損傷やＥＬ表示素子の劣化を促進することになってしまう。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、容量性表示素子を駆動する駆動装置において、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の駆動装置は、容量性表示素子に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加して前記容量性表示素子を駆動する容量性表示素子の駆動装置であって、前記容量性表示素子の一端に接続される第１のスイッチと、一端に前記正極性電圧及び前記負極性電圧を供給するための電源が接続され、他端に前記第１のスイッチが接続される第１のコンデンサとを備え、前記第１のスイッチは、前記容量性表示素子と前記電源とが接続される前記容量性表示素子の充電期間のうち前記充電期間開始直後の所定期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にする。
【００１２】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１３】
本発明の駆動装置は、前記容量性表示素子の他端と前記電源とを接続する第２のスイッチと、前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する第３のスイッチと、前記容量性表示素子の一端と前記電源とを接続する第４のスイッチとを備え、前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する。
【００１４】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１５】
本発明の駆動装置は、前記電源は直流電源であり、前記容量性表示素子の他端に接続される第５のスイッチと、一端に前記電源のマイナス端子が接続され、他端に前記第５のスイッチが接続される第２のコンデンサと、前記容量性表示素子の一端と前記電源のプラス端子とを接続する第６のスイッチとを備え、前記第１のコンデンサの一端は前記電源のマイナス端子に接続されており、前記第２のスイッチは前記電源のプラス端子に接続されており、前記第４のスイッチは前記電源のマイナス端子に接続されており、前記正極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第２のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にし、前記第４のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記負極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第６のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを非接続にし、前記第３のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続する。
【００１６】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
本発明の駆動装置は、前記正極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続し、前記負極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第５のスイッチは前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、前記第３のスイッチ及び前記第６のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第４のスイッチは前記容量性表示素子の一端と前記第２のコンデンサの一端とを接続する。
【００１８】
この構成により、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【００１９】
本発明の駆動装置は、前記直流電源が交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換手段によって得られるものである。
【００２０】
本発明の駆動装置は、前記容量性表示素子が無機ＥＬ表示素子を含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、容量性表示素子を駆動する駆動装置において、小型化を図りながら、容量性表示素子及び駆動装置の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態を説明するための駆動装置の概略構成を示す回路図である。
図１に示す駆動装置１００は、容量性表示素子の一例であるＥＬ表示素子６０（図ではコンデンサ６０で示してある）を駆動するものであり、家庭用電源等のＡＣ電源からの交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１０と、トランジスタ等で構成されるスイッチＱ１〜Ｑ６と、抵抗３０と、コンデンサ４０及び５０と、所定のプログラムにしたがったタイミングでパルスを発生してスイッチＱ１〜Ｑ６の切り替え制御を行うパルス発生回路２０とを備える。コンデンサ４０の容量Ｃ１及びコンデンサ５０の容量Ｃ２は、それぞれ例えばＥＬ表示素子６０の容量Ｃと同じであるものとする。ＥＬ表示素子６０は、同一平面上にマトリクス状に配列されることでＥＬ表示装置を構成する。駆動装置１００は、このＥＬ表示装置を構成している全てのＥＬ表示素子６０の駆動を行う。本実施形態では、ＥＬ表示装置として、例えばＡ１サイズのような大型のものを想定しているが、携帯電話機等に搭載するような小型のものであっても良い。尚、スイッチＱ１は第２のスイッチに、スイッチＱ２は第４のスイッチに、スイッチＱ３は第６のスイッチに、スイッチＱ４は第３のスイッチに、スイッチＱ５は第５のスイッチに、スイッチＱ６は第１のスイッチにそれぞれ相当する。
【００２４】
図２は、図１に示した回路の等価回路を示す図である。図２では、図１に示したパルス発生回路２０は省略している。
図２において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０は、直流電圧を出力するものであるため、直流電源１０として表記されている。図２に示すように、直流電源１０のプラス端子には抵抗３０を介してスイッチＱ１及びＱ３が接続され、マイナス端子にはスイッチＱ２及びＱ４とコンデンサ４０の一端とコンデンサ５０の一端とが接続されている。スイッチＱ２及びＱ３はＥＬ表示素子６０の一端に接続され、スイッチＱ１及びＱ４はＥＬ表示素子６０の他端に接続されている。ＥＬ表示素子６０の一端にはスイッチＱ６が接続され、スイッチＱ６にはコンデンサ５０の他端が接続されている。ＥＬ表示素子６０の他端にはスイッチＱ５が接続され、スイッチＱ５にはコンデンサ４０の他端が接続されている。
【００２５】
次に、図１に示す駆動装置１００の動作について、図３を参照して説明する。
図３は、駆動装置１００の駆動動作を説明するための図であり、パルス発生回路２０の切り替え制御によるスイッチＱ１〜Ｑ６の開閉状態を示すタイミングチャートと、各開閉状態におけるＥＬ表示素子６０の充放電波形を示した図である。図３において、斜線領域はスイッチがＯＮになっていることを示し、その他の領域はスイッチがＯＦＦになっていることを示す。
【００２６】
まず、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を正極性電圧で充電するために、スイッチＱ１とＱ６をＯＮにする。これにより、直流電源１０のプラス端子とＥＬ表示素子６０の他端が抵抗３０を介して接続され、ＥＬ表示素子６０の一端とコンデンサ５０の他端が接続され、コンデンサ５０の一端と直流電源１０のマイナス端子とが接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第１の正充電状態と言う。第１の正充電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０とは直列接続されているため、ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ５０の容量Ｃ２との合成容量が、１／｛（１／Ｃ）＋（１／Ｃ２）｝となる。本実施形態では、Ｃ＝Ｃ２としているため、この合成容量はＣ／２となる。このため、第１の正充電状態において、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ５０は、それぞれ直流電源１０からの電圧Ｖの半分の電圧Ｖ／２で充電されることになる。図３に示すように、スイッチＱ１とＱ６がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧Ｖ／２で充電された状態となっている。
【００２７】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ２をＯＮにする。これにより、直流電源１０のプラス端子とＥＬ表示素子６０の他端が抵抗３０を介して接続され、ＥＬ表示素子６０の一端と直流電源１０のマイナス端子とが接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第２の正充電状態と言う。第２の正充電状態では、ＥＬ表示素子６０のみが直流電源１０からの電圧Ｖによって充電される。図３に示すように、スイッチＱ１とＱ２がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧２／Ｖで充電された状態から電圧Ｖで充電された状態に変化している。尚、第１の正充電状態及び第２の正充電状態になっている期間（図３においてスイッチＱ１がＯＮになっている期間）が、ＥＬ表示素子６０を正極性電圧で充電する正充電期間となる。正充電期間終了時、ＥＬ表示素子６０はＶで充電されており、コンデンサ５０はＶ／２で充電されている。
【００２８】
正充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ１とＱ２をＯＦＦにし、スイッチＱ４とＱ６をＯＮにする。これにより、ＥＬ表示素子６０の一端とコンデンサ５０の他端とが接続され、コンデンサ５０の一端とＥＬ表示素子６０の他端とが接続された閉回路が構成される。以下、この閉回路が構成された状態を第１の放電状態と言う。第１の放電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０のみによって閉回路が構成されているため、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーを、コンデンサ５０に蓄積されているエネルギーを利用して放電することができる。図３に示すように、スイッチＱ４とＱ６がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は放電され、Ｖ／２で充電された状態となる。尚、第１の放電状態になっている期間が、ＥＬ表示素子６０の放電期間となる。放電期間終了時、ＥＬ表示素子６０はＶ／２で充電されており、コンデンサ５０は充電されていない。
【００２９】
放電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を負極性電圧で充電するために、スイッチＱ４とＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ３とＱ５をＯＮにする。これにより、直流電源１０のプラス端子とＥＬ表示素子６０の一端とが抵抗３０を介して接続され、ＥＬ表示素子６０の他端とコンデンサ４０の他端とが接続され、コンデンサ４０の一端と直流電源１０のマイナス端子とが接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第１の負充電状態と言う。第１の負充電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ４０とは直列接続されているため、ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ４０の容量Ｃ１との合成容量が、１／｛（１／Ｃ）＋（１／Ｃ１）｝となる。本実施形態では、Ｃ＝Ｃ１としているため、この合成容量はＣ／２となる。このため、第１の負充電状態において、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ４０は、それぞれ直流電源１０からの電圧−Ｖの半分の電圧−Ｖ／２で充電されることになる。図３に示すように、スイッチＱ３とＱ５がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧−Ｖ／２で充電された状態となっている。
【００３０】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ５をＯＦＦにし、スイッチＱ４をＯＮにする。これにより、直流電源１０のマイナス端子とＥＬ表示素子６０の他端が接続され、ＥＬ表示素子６０の一端と直流電源１０のプラス端子とが抵抗３０を介して接続された回路が構成される。以下、この回路が構成された状態を第２の負充電状態と言う。第２の負充電状態では、ＥＬ表示素子６０のみが直流電源１０からの電圧−Ｖによって充電される。図３に示すように、スイッチＱ３とＱ４がＯＮの時点で、ＥＬ表示素子６０は電圧−２／Ｖで充電された状態から電圧−Ｖで充電された状態に変化している。尚、第１の負充電状態及び第２の負充電状態になっている期間（図３においてスイッチＱ３がＯＮになっている期間）が、ＥＬ表示素子６０を負極性電圧で充電する負充電期間となる。負充電期間終了時、ＥＬ表示素子６０は−Ｖで充電されており、コンデンサ４０は−Ｖ／２で充電されている。
【００３１】
負充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ３とＱ４をＯＦＦにし、スイッチＱ２とＱ５をＯＮにする。これにより、ＥＬ表示素子６０の他端とコンデンサ４０の他端とが接続され、コンデンサ４０の一端とＥＬ表示素子６０の一端とが接続された閉回路が構成される。以下、この閉回路が構成された状態を第２の放電状態と言う。第２の放電状態では、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ４０のみによって閉回路が構成されているため、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーを、コンデンサ４０に蓄積されているエネルギーを利用して放電することができる。図３に示すように、スイッチＱ２とＱ５がＯＮの状態でＥＬ表示素子６０は放電され、−Ｖ／２で充電された状態となる。尚、駆動装置１００を第２の放電状態にしている期間が、ＥＬ表示素子６０の放電期間となる。放電期間終了時、ＥＬ表示素子６０は−Ｖ／２で充電されており、コンデンサ４０は充電されていない。この後も駆動装置１００は、正充電期間、放電期間、負充電期間、放電期間をこの順に繰り返すことにより、ＥＬ表示素子６０を駆動する。尚、本実施形態では、正充電期間、放電期間、負充電期間、及び放電期間の制御を、パルス発生回路２０が発生するパルスの１周期Ｔ（＝１／ｆ）で行っている。
【００３２】
以上のように駆動装置１００によれば、正充電期間の開始直後は、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０とを直列に接続して、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０とを充電し、その後、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０との接続を解除して、ＥＬ表示素子６０のみを充電するようにしているため、ＥＬ表示素子６０に急峻な高電圧が印加されてしまうことがなくなる。これは、負充電期間についても同様である。このため、ＥＬ表示素子６０への突入電流を小さくすることができ、駆動装置１００に含まれるスイッチやコンデンサ等の素子やＥＬ表示素子６０の損傷，劣化を防ぐことができる。したがって、ＥＬ表示素子６０や駆動装置１００の寿命を延ばすことが可能となる。又、駆動装置１００によれば、トランスやチョークコイル等の素子を不要とすることができるため、装置の小型化を図ることができる。
【００３３】
又、従来のブロッキング発振方式のように、ＥＬ表示素子駆動装置にチョークコイルを設ける構成では、ＥＬ表示素子の特性に合わせたチョークコイルが必要であるため、汎用性を持たせるために様々な特性のＥＬ表示素子に対応させて複数種類のチョークコイルを設ける必要があった。しかしながら、チョークコイルを複数種類設けてしまうと、ＥＬ表示素子駆動装置が非常に大きくなってしまうという問題が生じる。ところが、駆動装置１００によれば、例えば、スイッチＱ６及びコンデンサ５０の直列回路やスイッチＱ５及びコンデンサ４０の直列回路に並列に、様々な特性のＥＬ表示素子に対応させたコンデンサとスイッチの直列回路を設けておくことで、汎用性を持たせることが可能となる。コンデンサやスイッチは、チョークコイルに比べて小型であるため、小型化で且つ汎用性のあるＥＬ表示素子駆動装置を実現することができる。
【００３４】
又、駆動装置１００によれば、放電期間において、ＥＬ表示素子６０とコンデンサ５０又はコンデンサ４０のみからなる閉回路を構成し、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーを、コンデンサ５０又はコンデンサ４０に蓄積されているエネルギーを利用して放電することができる。このため、駆動装置１００の低消費電力化を図ることができる。又、放電の際、ＥＬ表示素子６０に蓄積されているエネルギーに急激な変化が加わることがないため、放電時の突入電流も小さくすることができる。
【００３５】
尚、上記では、駆動装置１００の駆動対象をＥＬ表示素子６０として説明したが、駆動対象は容量性表示素子であれば何でもよく、例えば、液晶表示素子であっても良い。
【００３６】
又、上記では、駆動装置１００が、ＡＣ電源からの交流電圧をＡＣ／ＤＣコンバータ１０で直流電圧に変換し、この直流電圧を利用してＥＬ表示素子６０を駆動しているが、ＡＣ電源ではなく、乾電池やリチウムイオン電池等の電池を電源としても良い。この場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０は不要である。
【００３７】
又、上記では、ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ４０の容量Ｃ１及びコンデンサ５０の容量Ｃ２とを同じとしているが、これは同じでなくても良く、ＥＬ表示素子６０の特性に応じて様々な値にすることが可能である。ＥＬ表示素子６０の容量Ｃとコンデンサ４０の容量Ｃ１及びコンデンサ５０の容量Ｃ２との関係は、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｘ（Ｘ＝０．３〜０．８）×Ｃとなっていることが、突入電流を抑制するうえで特に好ましい。又、抵抗３０は、ＥＬ表示素子６０への突入電流をより小さくするために設けたものであるが、抵抗３０の抵抗値ＲとＥＬ表示素子６０の容量Ｃとの関係は、Ｒ＝（１／２πｆＣ）×１０−２×Ｙ（Ｙ＝０．２〜１．２）となっていることが、突入電流を抑制するうえで特に好ましい。
【００３８】
又、上記では、スイッチＱ１をＯＮ，スイッチＱ３をＯＦＦにして、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０からＥＬ表示素子６０に印加される電圧を正極性電圧にし、スイッチＱ３をＯＮ，スイッチＱ１をＯＦＦにして、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０からＥＬ表示素子６０に印加される電圧を負極性電圧にするといった具合に、スイッチＱ１，Ｑ３のスイッチングによって、正極性電圧及び負極性電圧を生成しているが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０の替わりに、正極性電圧と負極性電圧を交互に発生するパルス発振器７０を用いた構成であっても良い。この場合の等価回路は、図２に示す等価回路において、スイッチＱ３、スイッチＱ５、及びコンデンサ４０を設けず、直流電源１０をパルス発振器７０に置き換えた図４に示すような回路となる。
【００３９】
図４に示す等価回路で示される駆動装置１００の動作を説明する。
まず、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を正極性電圧で充電するために、パルス発振器７０が正極性パルスを発振している期間に、スイッチＱ１とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ５０は、それぞれパルス発振器７０からの電圧Ｖの半分の電圧Ｖ／２で充電される。
【００４０】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ２をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第２の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０のみがパルス発振器７０からの電圧Ｖによって充電され、コンデンサ５０はＶ／２で充電された状態となる。
【００４１】
正充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ１とＱ２をＯＦＦにし、スイッチＱ４とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の放電状態となり、ＥＬ表示素子６０は放電され、Ｖ／２で充電された状態となる。
【００４２】
放電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を負極性電圧で充電するために、パルス発振器７０が負極性パルスを発振している期間に、スイッチＱ１とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０及びコンデンサ５０は、それぞれパルス発振器７０からの電圧−Ｖの半分の電圧−Ｖ／２で充電される。
【００４３】
所定期間後、パルス発生回路２０は、スイッチＱ６をＯＦＦにし、スイッチＱ２をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第２の正充電状態となり、ＥＬ表示素子６０のみがパルス発振器７０からの電圧−Ｖによって充電され、コンデンサ５０は−Ｖ／２で充電された状態となる。
【００４４】
負充電期間終了後、パルス発生回路２０は、ＥＬ表示素子６０を放電するために、スイッチＱ１とＱ２をＯＦＦにし、スイッチＱ４とＱ６をＯＮにする。これにより、駆動装置１００は第１の放電状態となり、ＥＬ表示素子６０は放電され、−Ｖ／２で充電された状態となる。この後も駆動装置１００は、正充電期間、放電期間、負充電期間、放電期間をこの順に繰り返すことにより、ＥＬ表示素子６０を駆動する。
【００４５】
このように、図４に示すような構成であっても、上述したような効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の概略構成を示す回路図
【図２】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の等価回路を示す図
【図３】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の駆動動作を説明するための図
【図４】本発明の実施形態を説明するための駆動装置の等価回路の変形例を示す図
【符号の説明】
【００４７】
１００ 駆動装置
１０ ＡＣ／ＤＣコンバータ
２０ パルス発生回路
４０，５０ コンデンサ
６０ ＥＬ表示素子
Ｑ１〜Ｑ６ スイッチ
７０ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量性表示素子に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加して前記容量性表示素子を駆動する容量性表示素子の駆動装置であって、
前記容量性表示素子の一端に接続される第１のスイッチと、
一端に前記正極性電圧及び前記負極性電圧を供給するための電源が接続され、他端に前記第１のスイッチが接続される第１のコンデンサとを備え、
前記第１のスイッチは、前記容量性表示素子と前記電源とが接続される前記容量性表示素子の充電期間のうち前記充電期間開始直後の所定期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にする容量性表示素子の駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記容量性表示素子の他端と前記電源を接続する第２のスイッチと、
前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する第３のスイッチと、
前記容量性表示素子の一端と前記電源とを接続する第４のスイッチとを備え、
前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する容量性表示素子の駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記電源は直流電源であり、
前記容量性表示素子の他端に接続される第５のスイッチと、
一端に前記電源のマイナス端子が接続され、他端に前記第５のスイッチが接続される第２のコンデンサと、
前記容量性表示素子の一端と前記電源のプラス端子とを接続する第６のスイッチとを備え、
前記第１のコンデンサの一端は前記電源のマイナス端子に接続されており、
前記第２のスイッチは前記電源のプラス端子に接続されており、
前記第４のスイッチは前記電源のマイナス端子に接続されており、
前記正極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第２のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にし、前記第４のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、
前記負極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第６のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを非接続にし、前記第３のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続する容量性表示素子の駆動装置。
【請求項４】
請求項３記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記正極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続し、
前記負極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第５のスイッチは前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、前記第３のスイッチ及び前記第６のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第４のスイッチは前記容量性表示素子の一端と前記第２のコンデンサの一端とを接続する容量性表示素子の駆動装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記直流電源は、交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換手段によって得られるものである容量性表示素子の駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記容量性表示素子は、無機ＥＬ表示素子を含む容量性表示素子の駆動装置。
【請求項１】
容量性表示素子に正極性電圧とそれを反転した負極性電圧を交互に印加して前記容量性表示素子を駆動する容量性表示素子の駆動装置であって、
前記容量性表示素子の一端に接続される第１のスイッチと、
一端に前記正極性電圧及び前記負極性電圧を供給するための電源が接続され、他端に前記第１のスイッチが接続される第１のコンデンサとを備え、
前記第１のスイッチは、前記容量性表示素子と前記電源とが接続される前記容量性表示素子の充電期間のうち前記充電期間開始直後の所定期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にする容量性表示素子の駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記容量性表示素子の他端と前記電源を接続する第２のスイッチと、
前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する第３のスイッチと、
前記容量性表示素子の一端と前記電源とを接続する第４のスイッチとを備え、
前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続する容量性表示素子の駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記電源は直流電源であり、
前記容量性表示素子の他端に接続される第５のスイッチと、
一端に前記電源のマイナス端子が接続され、他端に前記第５のスイッチが接続される第２のコンデンサと、
前記容量性表示素子の一端と前記電源のプラス端子とを接続する第６のスイッチとを備え、
前記第１のコンデンサの一端は前記電源のマイナス端子に接続されており、
前記第２のスイッチは前記電源のプラス端子に接続されており、
前記第４のスイッチは前記電源のマイナス端子に接続されており、
前記正極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第２のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第１のスイッチが前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを非接続にし、前記第４のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、
前記負極性電圧による前記容量性表示素子の充電期間のうち、前記充電期間開始直後の所定期間は、前記第６のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続し、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、残りの期間は、前記第５のスイッチが前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを非接続にし、前記第３のスイッチが前記容量性表示素子と前記電源とを接続する容量性表示素子の駆動装置。
【請求項４】
請求項３記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記正極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第１のスイッチは前記容量性表示素子と前記第１のコンデンサとを接続し、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第３のスイッチは前記容量性表示素子の他端と前記第１のコンデンサの一端とを接続し、
前記負極性電圧による前記充電期間後の前記容量性表示素子の放電時、前記第５のスイッチは前記容量性表示素子と前記第２のコンデンサとを接続し、前記第３のスイッチ及び前記第６のスイッチは前記電源と前記容量性表示素子とを非接続にし、前記第４のスイッチは前記容量性表示素子の一端と前記第２のコンデンサの一端とを接続する容量性表示素子の駆動装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記直流電源は、交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換手段によって得られるものである容量性表示素子の駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の容量性表示素子の駆動装置であって、
前記容量性表示素子は、無機ＥＬ表示素子を含む容量性表示素子の駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−４８９３５（Ｐ２００６−４８９３５Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２３７２２（Ｐ２００４−２２３７２２）
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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