JPH07129121A - Ｔｆｅｌパネルの選択画素を光らせる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 速いスクロールでも潜像も像のにじみも発生
せず、列電極駆動でほとんど電力を消費しない方法でＴ
ＦＥＬ上の選択画素を光らせる。 【構成】 パネルが複数の第１の行電極と複数の第２の
列電極とを含み、画像フレームを創作すべくＴＦＥＬの
選択画素を光らせる方法において、第１のパルス波形が
正で第２のパルス波形が負である二重に引続くパルス電
圧波形で各行電極を順次に走査し、行が走査される時前
記第１のパルスおよび前記第２のパルスと代数的に加算
されて、行および列の選択交点を発光させるように２重
のパルス電圧波形で選択列電極を充電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は行走査信号の半分が正
で信号のもう半分が負である２つのパルスの対称駆動を
用いてＴＦＥＬスクリーン上に可視画像を創作する方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＦＥＬパネルとは２つの絶縁層と前面
および背面電極層でサンドウイッチされた薄膜蛍光体材
料を具えるものである。電極層は１組の電極がスクリー
ンを垂直によぎって延在し他の１組が水平に延在する細
長い電極の２つの組からなっている。画素マトリクスは
垂直（列）および水平（行）電極の交点で規定されてい
る。特定の画素でスクリーンをよぎる電圧が蛍光体材料
の発光の閾値を越えるとき光がその点で放射される。

【０００３】ＴＦＥＬパネルの選択画素を光らせる方法
には多くの方法がある。かゝる方法の１つは Flegal の
米国特許第4,733,228 号“ＴＦＥＬパネル用変圧器連結
駆動回路網 (Transformer Coupled Drive Network for
a TFEL Panel) ”に開示されている。前記特許第4,733,
228 号の駆動構成によれば、列電極は特定の行のオンま
たはオフ画素を表わす電圧データをのせている。ひとた
びそのデータが列に積載されてしまうと、特定の行が行
電極に電圧を印加して走査される。行および列電極上の
電圧の代数和は画素がオンかオフかを決定する。

【０００４】前記特許第4,733,228 号は対称駆動として
知られた方法を使用している。この方法によれば、行は
データのあるフレームの期間正の電圧で走査され、別の
フレーム期間負の電圧で走査される。光を放射させたり
画素を暗く保持するために、列電圧は代数的に行電圧に
加算されたりから減算されたりするよう配列される。引
続くフレームには前のフレームに使用された極性のすべ
てが反転される。このことはもしそうでなく単一の極性
の駆動構成が用いられたときにはスクリーンに残るだろ
う“潜”像を除去するのに役に立つ。その理由はパネル
にかゝる電圧差によりもたらされる電荷が次のフレーム
が書込まれる以前に完全に消滅される必要な時間がない
からである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記特許第4,733,228
号に示された駆動構成に対する改善は Flegal 他の米国
特許第4,982,183 号“分割スクリーンＡＣ型ＴＦＥＬ表
示装置の走査電極用交互極性対称駆動（Alternate Pola
rity Symmetric Drive for Scanning Electrodesin a S
plit Screen AC TFEL Display Device ) ”に開示され
ている。前記特許第4,982,183 号ではあるフレームの期
間奇数番目の行は正のパルスで走査され、一方偶数番目
の行は負のパルスで走査され、次のフレーム期間には反
転される。この開示技術は潜像と同じようにフリッカの
発生を抑圧するが、スクリーンの速いスクロールで“像
のにじみ”をなくすのを困難にする分極電荷の問題を残
してしまう。加うるにこの対称駆動構成は列駆動回路の
電力消費を必ずしも最小にはしない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従って本発明の目的は、
速いスクロールでも潜像も像のにじみもない方法でＴＦ
ＥＬ上に画像を光らせ、しかも列電極駆動器でほとんど
電力を消費しない選択画素を光らせる方法を提供せんと
するものである。本発明方法によれば選択行電極は、Ｖ
_thを発光の閾値近傍の電圧Ｖ_m を変調電圧とした時、第
１の極性を有する Ｖ_th＋Ｖ_m の電圧で充電される。同
時に選択列電極は零ボルト近傍の電圧を表わす電圧Ｖ_o
に充電される。上述の手順が完了した直後選択行電極は
第１の極性とは反対極性の電圧でＶ_th−Ｖ_m/2 の振幅ま
で充電され、こゝでＶ_m/2 ＝1/2Ｖ_m である。この手順
と同時に、選択列電極は第１の極性の電圧でＶ_m/2 のレ
ベルまで充電され、その行列電極の交点で発光が生じ
る。

【０００７】本発明方法によればそれ故各行は２重の極
性パルスすなわち初めに正の次には負のパルスで走査さ
れる。列は零ボルト近傍のはじめの電圧に充電され、は
じめに行走査電圧のみから発生して発光させ、引続いて
第２の電圧すなわち変調電圧の半分の電圧に充電され
る。この電圧はＶ_m −Ｖ_m/2 の行走査電圧と代数的に加
算され行走査の後半の半分で発光を生じる。発光は正の
行走査後に残留する分極電荷に起因して発生する。その
電荷は発光を引起すべきパネルにかゝる十分な電位を発
生させるよう外部的に印加された行走査電圧に加算され
る内部電圧を提供する。かくて行はパネルに蓄積された
分極電荷を制御する正方向および負方向に向くパルス相
補型対で走査され、それで潜像を惹起するようなものを
そこに残さない。列電圧はより低くされ、好適には正規
の変調電圧の半分に等しくされる。相対的に低い列電圧
の使用は列駆動器と関連回路での正味の電力の節約をう
ながし、走査期間の極性の変化は分極電荷の蓄積を削減
し、画像のやきつきとそれによって速いスクロールの能
力が損なわれるのを防止する。

【０００８】もしそれがよいなら、上述の行走査パター
ンが数フレーム間繰返えされ次に極正が数フレーム間反
転されてもよい。このことは最初の正の走査電圧が負の
走査電圧よりわずかに大きく、蓄積すべき正味の電荷は
わずかのフレーム毎に極性を切換えることにより、“消
去”されるから有利である。

【０００９】この発明の主たる目的は列電極用電圧が小
さくてすみ、それによって費用のかゝらない列駆動器の
使用ができる駆動論理を使ってＴＦＥＬパネルを光らせ
る方法を提供するにある。またこの発明の別の目的はス
クリーンを速くスクロールする時に像のにじみとか潜像
の原因となる分極電荷を削減させたＴＦＥＬパネル用駆
動構成を提供せんとするものである。

【００１０】

【実施例】本願発明の前述のおよび他の目的、構成の特
徴および効果については、添付図面を参照した以下に述
べる詳細な説明により容易に理解されるようになるだろ
う。図２を参照するに、ＴＦＥＬパネル１０は複数の列
電極１４と複数の行電極１６の交点により形成される複
数の画素１２を有している。典型的なパネルは１２８の
行電極１６と２７６の列電極１４を有している。列電極
１４の各々は各１つの列駆動増幅器１８により駆動され
ている。列電極１４を駆動するに必要な高電圧は列集成
の電圧ライン２０を介して列駆動器１８の各々に供給さ
れている。行１６はプッシュプル行駆動器２２により駆
動されている。行駆動器２２は行集成の電圧ライン２４
（正）と２６（負）に連結されている。このパネルを駆
動するに必要な電圧を創作するに適した駆動回路網は、
この発明にも参照されている前述の米国特許第4,733,22
8 号に示されている。

【００１１】図２図示ＴＦＥＬパネルの動作原理は図１
の電気的モデルの略図で示される。図２のパネルは頂部
と底部の絶縁体層間にサンドウイッチされた発光蛍光体
層を有している。絶縁体層は例えばＺｎＳからなり、コ
ンデンサのような作用をするエレクトロルミネセンスの
層と直列なコンデンサとして電気的にモデル化されても
よい。外部電圧が増加するにつれ絶縁体層上の電荷およ
びＺｎＳ層間の充電は上昇する。発光閾値をわずかに越
える電圧レベルで光が放射される。これは閾値電圧がツ
ェナーブレークダウン電圧Ｖｂｄで表わされる図１のツ
ェナーダイオードにより略式に表わされている。ＺｎＳ
層にかゝる電圧がＶｂｄを越えると、ツェナーダイオー
ドを介して電荷が流れ（光放射を表す）、電荷はＺｎＳ
界面の反対側に蓄積する。これは通常分極電荷と称せら
れる。次に反対極性のパルスがこの画素に印加される
と、この蓄積された分極電荷はそのパルスに加わりＺｎ
Ｓ層にかゝる付加電圧となる。この機能は前のパルスか
らの有効なパネル“メモリ”となる。

【００１２】このメモリ効果は図３ａに示されているよ
うに望ましいものではない。図３ａはその波形が図４ａ
に示される従来の駆動構成を図解する電荷−電圧（Ｑ−
Ｖ）線図を示すものである。このＱ−Ｖプロットはパネ
ルの外部端子での電圧（例えば、図１の端子で測定され
る）に基づく内部電荷の決定を示すものである。しかし
ながら、外部電圧の測定はある与えられた時刻における
パネルにかゝり存在する電圧のすべてを考慮していな
い。これは図３ａおよび３ｂに示されているように内部
的に蓄積された電荷に起因するものである。図４ａが示
すように、各行は振幅Ｖ_thとＶ_mod を有する電圧パルス
でまず走査される。光放射を惹起するために列は零ボル
トに保持される。次のフレームに同じ行は列が＋Ｖ_mod
の電圧まで上昇させられる間に負のＶ_thの電圧で走査さ
れる。結果としてＱ−Ｖ曲線は図３ａに示されるように
なる。以前オンであった画素では、Ｖが零の時には正味
の負の電荷が存在する。この正味の蓄積された電荷はパ
ネルに対し有効な“メモリ”を表わすものとなる。この
電荷は次のオフパルスに加えられ意図せざる光放射を惹
起する。

【００１３】今図４ｂを参照するに、本発明の好適な実
施例では、各行ははじめのパルスがＶ_th＋Ｖ_m の振幅を
有する２つの極性パルスからなる走査電圧で走査され
る。同時にオンに切換えられる画素を規定する列電極が
零近傍の電位に保持され、一方オフを保持する画素はＶ
_m/2 の電圧に充電される。正の行走査直後に、行駆動器
はＶ_th−Ｖ_m/2 の電位まで負に駆動される。同時にオン
に切換えられる列はＶ_{m/ 2} の正の電圧まで充電され、一
方オフ画素を規定する列は零電位近傍に保持される。

【００１４】図３ｂに示されているように、この方法は
そうでなければスクリーンに蓄積されるであろう電荷を
削減する。オン画素に関しては画素の正味の電荷はＶが
零の時は零である。オフ画素についてはいくらかの残留
電荷があるがその大きさは図４ａの駆動方法に関してよ
り少なく、この残留電荷は次のオフパルスに光放射を惹
起するほど高くはない。このように速いスクロールでも
画像の焼つきがない。パネルの輝度は、１つのあとの右
に続くもう１つのパルスを有し、標準パルス幅に等しい
パルス幅を蓄積的に有する２つのパルスを持つことで保
持される。このことは行を駆動するに必要な電力を２の
因子だけ増加させるが、列に対する電力要求を急激に減
少させる。列はかなり小さな変調電圧しか必要としない
ので、より低い消費電力の駆動器が使用可能である。２
７６（列）×１２８（行）パネルではこのことはかなり
電力消費を節約することになる。

【００１５】本発明は列電圧がＶ_m/2 の時特に効果的で
あることが示されてきたが、他の電圧でも本願発明の要
旨からはずれることなく使用される。電力とかスクロー
ル能力は影響されるけれども、輝度は列電圧Ｖ_m/2 から
Ｖ_m まで上昇させることで著しく増大することができ
る。ユーザに望まれるトレードオフ値は列電圧をＶ_m/a
にえらび負の行変調電圧をＶ_m/b とえらぶことにより選
択されてよく、こゝでＶ_m/a ＋Ｖ_m/b ＝Ｖ_m である。

【００１６】典型的な例を以下に表に示す。 オン画素 オフ画素 第１の行走査（正） Ｖ_th＋Ｖ_m ＝ 220Ｖ Ｖ_th＋Ｖ_m ＝ 220Ｖ 第１の列パルス Ｖ_O ＝ＯＶ Ｖ_m/b ＝10Ｖ 第２の行走査（負） Ｖ_th−Ｖ_m/a ＝150 Ｖ Ｖ_th−Ｖ_m/a ＝ 150Ｖ 第２の列パルス Ｖ_m/a ＝３０Ｖ Ｖ_o ＝ＯＶ 第２の行走査の発光が発光の閾値においてのみ普通であ
る−180 Ｖで発生するのは注目に値するだろう。しかし
ながら図３ｂを参照すると外から印加された電圧が零の
時でさえパネルには正の電荷が蓄えられて存在するのが
わかる。この電荷は発光を惹起するに十分なパネルにか
ゝる合成電位差を創作するようパネルの他の側の負の電
荷に加算される。同様に２１０Ｖはオフ画素の最初の行
走査の間に外部から印加されるけれども、蓄積された正
の電荷が今や正の２１０Ｖから減算されるから光の放射
はない。電荷がＱ−Ｖ曲線の負の部分でも創作されてオ
ン−オンまたはオン−オフ順次の期間に零に削減される
ようＱ−Ｖ曲線を形成することにより残留画像はほぼ削
減される。オフ−オン遷移ではＶ＝Ｏの時わずかの蓄積
電荷があるがそれは図３ａに示される場合より大きさが
かなり小さい。

【００１７】前述の駆動構成の他の利点は列に対して必
要な電力はほぼ削減される。列の電力消費は印加電圧の
自乗に比例する。列電圧を図４ｂに示されるように削減
すると結果的により低い電力消費でより有効な駆動構成
をなすことができる。

【００１８】前述の明細書で使用されてきた用語とか表
現はこゝでは説明上のものであって限定的なものとして
使用されてはいなく、かゝる用語とか表現の使用では図
示され説明されてきた特徴またはその一部の均等物を排
除するものではなく、本願発明の要旨は特許請求の範囲
の記載によって規定され限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＴＦＥＬスクリーンの原理的電気モデルを表わ
す略線図。

【図２】本発明方法を使用したＴＦＥＬパネルの略線
図。

【図３】(a) 従来例駆動構成のＱ−Ｖ線図。 (b) 本発明駆動構成のＱ−Ｖ線図。

【図４】(a) 従来例駆動構成の波形図。 (b) 本発明駆動構成の波形図。

【符号の説明】

10 ＴＦＥＬパネル 12 画素 14 列電極 16 行電極 18 列駆動増幅器 20 列集成電圧ライン 22 プッシュプル行駆動器 24 正の行集成電圧ライン 26 負の行集成電圧ライン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の手順を具えることを特徴とする、第
   １の複数の行電極と第２の複数の列電極とを有し、マト
   リクス状にアドレスされるＴＦＥＬパネルの選択画素を
   光らせる方法。 (a) Ｖ_thを発光閾値近傍の電圧、Ｖ_m を変調電圧とする
   時、第１の極性を有する電圧Ｖ_th＋Ｖ_m まで選択行電極
   を充電する手順。 (b) 手順(a) と同時に、選択列電極を零ボルトまたはそ
   の近傍の電圧を表わす電圧Ｖo まで充電する手順。 (c) 手順(a) および(b) の完了後、Ｖ_m/2 ＋Ｖ_m/2 ＝Ｖ
   _m とする時、前記選択行電極を前記第１の極性とは反対
   極性でＶ_th−Ｖ_m/2 の振幅を有する電圧まで充電する手
   順。 (d) 手順(c) と同時に、前記選択列電極をＶ_m/2 のレベ
   ルまで前記第１の極性の電圧で充電する手順。
2. 【請求項２】 手順(a) から(d) があらかじめ定められ
   た時間期間に実行され、次に第１のおよび第２の極性が
   反転されて手順(a) から(d) が次のあらかじめ定められ
   た時間期間に実行されることを特徴とする請求項１記載
   の方法。
3. 【請求項３】 次の手順を具えることを特徴とする、そ
   のパネルが第１の複数の行電極と第２の複数の列電極と
   を有する、画像フレームを創作するためＴＦＥＬパネル
   の選択画素を光らせる方法。 (a) 各行電極を第１の電圧パルスが正で第２の電圧パル
   スが負である引続く２つのパルス電圧で引続いて走査す
   る手順。 (b) 各行電極が走査される時、第１および第２の電圧パ
   ルスそれぞれと組合わされた時選択画素位置で発光を惹
   起する第１の列電圧で選択列電極を充電する手順。
4. 【請求項４】 手順(a) および(b) があらかじめ定めら
   れた画像フレーム数について実行され、次に前記第１の
   電圧パルスが負に前記第２の電圧パルスが正とされ、手
   順(a) および(b) が第２のあらかじめ定められた画像フ
   レーム数について実行されることを特徴とする請求項３
   記載の方法。
5. 【請求項５】 前記第１および第２の電圧パルスと組合
   わされたとき他の画素位置を暗くする第２の列電圧で選
   択列電極を充電する手順(c) をさらに有することを特徴
   とする請求項３記載の方法。
6. 【請求項６】 Ｖ_thを閾値電圧、Ｖ_m を変調電圧とする
   時、前記第１の電圧パルスがＶ_th＋Ｖ_m に等しく、Ｖ_o
   を零ボルトまたはその近傍の電圧、Ｖ_m/a をＶ_m より小
   さな零でない電圧とする時、前記第１の列電極がそれぞ
   れＶ_o およびＶ_m/a であることを特徴とする請求項５記
   載の方法。
7. 【請求項７】 Ｖ_m/b ＋Ｖ_m/a ＝Ｖ_m とする時、前記第
   ２の列電圧がそれぞれＶ_m/b およびＶ_o であることを特
   徴とする請求項６記載の方法。