[发明专利]点亮电致发光元件的方法和装置

说明书

本发明涉及用于电致发光(EL)元件的电致发光元件照明装置和点亮电致发光元件的方法，更具体地说，涉及用于点亮小尺寸高亮度的EL元件的装置和方法。    

一个EL元件在薄型、重量轻和可塑造的形状方面具有种种优点并已用作液晶器件的背面照明。要点亮EL器件需要大约100V和800Hz左右的AC电压。为获得这种AC电压，通常用DC-AC变换器将DC电压变换成AC电压。就变换器而言，现已采用的自激型变换器包括由变压器，晶体管，电阻和电容组成的一个阻塞振荡电路，如在日本专利申请审定公报JP-B-昭-62-15032中所提出的那样。此外，在日本专利申请审定公报JP-B-昭-62-11314中提出的一种变换器中，该EL元件的面积小到10cm²并用一节干电池来驱动。

在包含一阻塞振荡电路的自激型变换器中，该电路是简单的，但在供电DC电压变得较小时，变压器的一次绕组与二次绕组之比率必定变得较大，因而需要大尺寸的变压器。此外，当减小EL元件的面积时，在二次绕组之电感相同情况下，则提高了EL元件的驱动频率。然而，由于考虑到寿命与效率，不能大幅度提高该驱动频率，该驱动频率在增大变压器二次绕组电感的情况下保持在800Hz左右。在此情况下用800Hz驱动10cm²的EL元件时，例如，必需10H或更大的电感。因此，不能缩小变压器的尺寸。

以下参考图1描述JP-B-昭-62-11314中所推荐的变换器。

该变换器主要包括充电电路1010，放电电路1020和控制电路1030。充电电路1010包括一升压电路，该升压电路由电感L1，双极晶体管Tr1和用于打开/关断晶体管TR1的振荡电路1011，和用于对升压后电流进行整流的二极管D1，组成，而放电电路1020包括晶体管Tr2。

接着下面将描述该变换器的工作情况。当控制电路1030将一充电控制信号加到如图2A所示的振荡电路1011时，振荡电路1011响应如图2B所示充电控制信号而振荡并将振荡信号加到晶体管Tr1的基极。当该振荡信号处于高电平时，晶体管Tr1便导通，使电流流过电感器L1。此时，电感器L1中贮存了(1/2)·L·I²的电磁能量，此处L是电感器L1的电感而I是流过电感器L1的电流峰值。接着，当振荡信号达到低电平时，使晶体管Tr1截止，从而使存在电感器L1的电磁能量通过二极管D1转移到容性EL元件并贮存其中。就这样，通过使振荡信号在高电平与低电平之间重复地转换工作，如图2D所示逐步地将EL元件充电。在此充电控制信号变为低电平的状态下，致使振荡电路1011停止振荡。在振荡电路1011停止振荡的同时，控制电路1030将放电控制信号加到放电电路1020，如图2C所示。放电电路1020的晶体管Tr2被导通，使EL元件放出所贮存的电荷。该变换器的一个周期的操作便如上所述而完成。该EL元件点亮两次，即，在一个周期内的充电和放电时点亮。

在采用诸如象JP-B-昭-62-11314中的干电池之类的低压电源的EL元件照明装置中，由于要求振荡频率要比EL元件的驱动频率高出2个数量级，故电感器L1的电感必须约为几百μH。该值比包括阻塞振荡电路的上述自激型变换器中的变压器电感要小5个数量级。不过该EL元件照明装置除充电电路和放电电路以外还需控制电路。而且，该控制电路必需产生两个不同的复杂控制信号，以控制充电电路和放电电路。结果，该该照明装置变得如此之复杂以致不能减小尺寸，从而导致该照明装置的高成本。

此外，在使用诸如干电池之类的低电压电源的情况下，用于驱动电感器L1的开关元件限于具有低工作电压的双极性晶体管。由于双极性晶体管通常具有长的截止时间，例如1μS以上，在双极性晶体管从导通至截止状态的转换期间，要流入EL元件的一部分电流流过双极生晶体管，其结果减小了用于EL元件的充电能量致使发光效率减退，故使其难以获得EL元件的高度明亮的照度。

美国专利US-5,172,032公开了一种点亮电致发光(EL)元件的装置和方法，该装置包括用第一频率振荡的第一自激振荡电路和用第二频率振荡的第二自激振荡电路，以控制EL元件的充放电。然而，其间歇地充电操作和间歇地放电操作是交替进行的，因此必须对该装置进行控制，以使充电开关和放电开关不在同时接通，从而使其电路结构变得复杂，整体尺寸变大，成本升高。

本发明的一个目的是提供一种用于点亮小尺寸和薄结构的EL元件的方法和装置。

本发明的另一目的是提供一种用于点亮具有高发光效率的EL元件的方法和装置。