JPS5832716B2 - 画像表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 現在画像表示素子として電子ビームを走査して画像を得
る表示素子と、表裏両面に直交する多数の電極を配置し
、両面電極の交叉する点を発光又は透過又は反射して所
望の画像を得る表示素子がある。

前者の例としてＣＲＴ、後者の例としてエレクトロルミ
ネッセンスパネル（以下ＥＬＰと略す）、プラズマディ
スプレイパネル（以下ＦＤＰと略す）、液晶パネルその
他がある。

本発明はこれら後者の素子でしかもメモリー機能を有し
ているものに関してなされたものである。

送信側から多重化された静止画が送られてきてそのうち
の希望する一つを選択する場合とか、暗時刻々変化する
映像信号の中から受像機側で所望する画像１枚のみを抽
出し一定時間静止して表示した後再び動画像に戻る場合
に、これらに適する画像表示装置を得ようとすると表示
素子とは別に所望する画像最低１フレ一ム分を蓄積する
ための記憶装置が必要で、装置が非常に複雑で且つ高価
になる難点を有していた。

その点本発明によると、表示素子自身にメモリー機能を
有しているので、上記の外部記憶装置は不要で装置が非
常に簡単且つ低価格になる利点を有している。

以下具体的にＥＬＰ、ＦＤＰを用いた実施例で説明する
。

まずＥＬＰであるが、第１図に示したようにガラス基板
１の上に透明電極２を縞状に配置する。

この上に例えばＹ２Ｏ３等の誘電物質３を、更に例えば
ＭｎをドープしたＺｎＳ等の螢光層４を、更に上記と同
じ誘電物質３′を蒸着等により３層構造にし、その上に
透明電極２と直交するような電極５を縞状に配置する。

かかる構造にすると、第１の電極群２のうちの一つと、
第２の電極群５のうちの一つに適当な交流電圧が印加さ
れた場合、両電極が交叉して挾１れた微小面積のみが発
光することになり、これが画面の一絵素に相当する。

第２図に一例として絵素にかかる電圧波形ａと発光波形
すの関係を示す。

寸た第１図のような構造のＥＬにおいては輝度や寿命・
安定性の点で従来の分散型ＥＬ素子に比して優れた特性
を有しているが、個々の絵素は新たに輝度と印加電圧の
間に第３図すの如き履歴現象を示す。

この特性を第３図に従い説明すると、最初第３図ａの如
く電圧振幅Ｖ１のパルスを印加すると輝度は同図す、ｃ
に示すようにＢ１のレベルにある。

こ＼でＶｌは発光閾値電圧をｖｔｈとするとＶｌ〉ｖｔ
ｈである。

これに書き込み電圧Ｖ２を印加すると輝度は一挙にＢ３
″′！で上昇し、以後電圧値を再び維持電圧Ｖ１に戻し
ても輝度ばＢ１より大きいＢ２に落着く。

これに消去電圧Ｖ３を印加すると輝度レベルは急激に減
少し、再び維持電圧Ｖ１斗で戻すと輝度はＢ１に落着く
。

これら時間的な関係は第３図ａに附された記号ｈ ＊
ｔ３・・・、ｔ２１が同図Ｃの各同じ記号の位置に対応
させることにより示されている。

この履歴現象は第３図すの細線で示された如く、書込み
電圧の振幅やパルス図（図示せず）に応じて任意の小ル
ープをとりうる。

即ち中間調の表示も可能である。

一度書込み電圧を与えると、各絵素は維持パルスによっ
てそれぞれ与えられた階調を失わずに発光し続けるのが
ＥＬＰの他の表示素子に無い大きな特徴である。

上記の各電圧は組成や膜厚及び印加波形により大分異な
るが、因みにある試作例ではＶｔｈ＝２００Ｖ、Ｖ１＝
２１０Ｖ。

Ｖ２−２１０〜２８０Ｖ、Ｖ３＝１９０Ｖである。

（ｍＸｎ）本の電極を有するマトリックス型ＥＬＰを用
いた本発明の画像表示装置の構成ブロック図を第４図に
示す。

即ち、ＴＶ等動画像を表示する場合信号入力端子６から
複合映像信号が入力され分離回路７で映像信号８と同期
信号（水平、垂直）９に分離せられる。

さらに映像信号８は信号処理回路１０で１水平走査期間
内をｍヶの点でサンプリングし、その信号レベルを保持
回路１１で保持する。

ｍヶの点で全部サンプリングし終ると保持されていた信
号レベルに応じて書込み用変調電圧が、ゲート回路１６
及び出力駆動回路１７を通り、電極群Ｈ１，Ｈ２，・・
・、Ｈｍに同時に供給される。

筐た垂直電極群Ｖｉ（ｉ＝１．２．・・・。ｎ）がゲー
ト回路１８により順次選択され、出力駆動回路１９から
電圧が供給される。

これらの方式は所謂線順次方式としてよく知られている
。

寸たこれら書込み信号及び垂直電極選択信号と、消去パ
ルス発生回路１４及び発光維持パルス発生回路１５より
供給される信号は、水平・垂直電極ともタイミング制御
回路１３により全て制御される。

タイミング制御回路１３は論理素子で構成され同期信号
９やクロックパルス発生器１２のクロックが導かれる。

以下動画像を表示している状態をダイナミックモード（
以下ＤＭと略す）、１枚の画像のみをある時間表示して
いる状態、即ち静止画状態をスタティックモード（以下
ＳＭと略す）と呼ぶことにする。

更に理解を容易にするために、以後（３×３）のマトリ
ックス−１フレームが３水平走査期間（３Ｈ）で構成さ
れ、オた各水平走査期間当り３時点でサンプリングされ
る−を想定して、第５図に従い本発明の詳細な説明する
。

第５図にむいて ＤＭ・ダイナミックモード ＳＭ・スタティックモード ■ ・水平走査期間 Ｆ ・フレーム Ｗ・書込み時間 Ｓ ・発光維持期間 Ｅ ・消去期間 を示している。

１ずＤＭでは、前述の如く線順次方式なので、各水平走
査期間中に各時点でサンプリングされた信号レベルを保
持回路で保持し、水平走査期間の終り捷たは一部次の水
平走査期間にか＼つてもよいが、各サンプリング点の信
号レベルに応じて各絵素を同時に書込み発光させる。

第２図に示したように書込みパルスの後それとは逆極性
のパルスを印加するとその絵素は発光するが、ただ従来
の方式のように一水平走査期間当り単発だけでは発光は
減衰してし１う。

一般にこの減衰の時定数はフレーム期間に比べてはるか
に小さい。

本発明による方式は書込んだ後、発光維持パルス即ち逆
極性パルスを交互に印加するので、発光は次の絵素信号
がくる昔で持続する。

勿論この発光は同一絵素の、次のフレームの信号を書込
む以前に消去しておかねばならない。

以上の説明から、か＼る方式の表示装置は、各絵素ばＤ
Ｍ、ＳＭともフレーム期間の大半が発光しているので高
輝度を呈することは容易ｌこ理解できるであろう。

そこでこのＤＭの任意の一時点で８Ｍ変換指令Ｓ１が出
たとする。

（第５図Ｓｌ）この指令は直ちに第４図で示したように
端子２０からタイ□ング制御回路１３に与えられる。

この指令は画像を見ながら視聴者がモード切換えスイッ
チを切換えたりあるいは受像機内でハード的に設定して
おく場合等が考えられる。

然し実際のＤＭからＳＭのモード切換えは指令が与えら
れた時点からではなく、第５図に示した如く指令が与え
られたフレームの次のフレームの最初から行われる。

そしてＳＭになれは水平・垂直電極群には書込みパルス
及び消去パルスは停止し、維持パルスのみ供給される。

従ってそれ以後はモードが切換えられる直前のフレーム
の画像が静止状態で表示されることになる。

これを再びＳＭの一時点でＤＭに切換える場合（第５図
に８２で表す）、やはり第４図端子２０から指令が与え
られるが、指令が与えられて直ちにＳＭからＤＭヘモー
ド切換えが行われるのではなく、次のフレームの最初か
らＤＭに切換わる。

切換われば、再び前述の如く、書込みパルス、消去パル
スも電極に供給され送られてくる映像信号の動画像が表
示されることになる。

第６図にやはり（３Ｘ３ ）のマトリックスにおける上
述の方式の具体的実施例として、各電極及び絵素に印加
される電圧波形のタイムチャートを示す。

こ＼でＶｈｌ、 Ｖｈ２ 、 Ｖｈ３ 、 Ｖｖｌ 、
Ｖｖ２ 。Ｖｖ３はそれぞれ電極Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，
Ｖ１．Ｖ２゜Ｖ３に与えられる電圧で、ＶｈｌとＶｖｌ
より合成されるところの絵素（１，１）に印加される電
圧波形とそれに対応した発光波形もあわせて図示しであ
る。

寸たイは各サンプリング信号に応じてパルス振幅を変化
させた書込み信号、口は発光維持パルス、ハハ消去ハル
ス、二ハ垂直電極選択ハルスである。

また発光維持電圧Ｖｓは第３図すの発光閾値電圧ｖｔｈ
より少し大きい電圧、消去電圧ＶＥはｖｔｈより少し低
い電圧に選ぶと、第６図の各絵素に印加される電圧パル
スのうち振幅Ｖｓ／２のパルスホや振幅ＶＥ／２のパル
スへまた振幅ＶＷのパルストは発光や消去に寄与しない
と考えてよい。

第６図に示したようにＤＭからＳＭに切換ワっても維持
ハルスロによって発光レベルは維持される。

第７図には第６図とは別の印加波形の実施例を示す。

第７図の各信号は第６図と同じである。寸たＶｓとｖＥ
とｖｔｈ の関係も第６図と同様である。

たマこの場合の印加方式では第６図と異なり、絵素の印
加電圧にＶＳ／２ｔｖｏ／２のレベルはすい。

次に本発明と比較するため、ＦＤＰについて説明する。

メモリー機能を有したＦＤＰとして所謂イリノイ型ＦＤ
Ｐが周知である。

マトリックス型のＦＤＰにち・いて直交する電極群の交
叉した微小面積即ち絵素にか＼る電圧波形（実線２１）
と発光波形の関係を第８図に示す。

点線２２は後述の壁電圧でイは書込みパルス、口は維持
パルス、ハは消去パルスである。

電極群は絶縁物で覆われているので、放電開始電圧を超
える振幅Ｖ１ の電圧イが絵素にかＸると、絵素は放電
するがこれによって生じた帯電粒子が内壁面に寄せられ
壁電圧を発生する。

この壁電圧の効果により以後は放電開始電圧以下の振幅
Ｖｓでも逆極性のパルス列口を加えるだけで放電及び発
光が行われる。

放電及び発光は第８図に示したように逆極性パルスを加
えた瞬間に発生する。

さらにこれに発光維持電圧より小さい振幅Ｖ２のパルス
ハを印加すると壁電圧消滅し、以後維持ゲルス用こよっ
ても放電及び発光はしなくなる。

上記のようにイリノイ型ＰＤＰは放電開始電圧と放電維
持電圧が異なる、所謂履歴特性を利用することによりメ
モリー機能が得られる訳である。

しかしこの場合前述のＥＬＰと違い書込み電圧の振幅や
パルス幅だけで多階調表示は困難とされている。

輝度はある時間間隔をとってみるとその間に行われる発
光回数即ち一度書込筐れた後の維持パルスの数に比例す
る。

そこで１絵素を複数のセルで構成し、各セルに発光回数
の重みづけを行いそれらの組み合わせて階調を得る場所
分割方式、及び時分割的に発光回数を増減させそれらの
組み合わせで階調を得る時分割方式等が今昔で提案され
ている。

いずれにしろＰＤＰを用いた場合でも階調のレベル数に
関係なく、ＥＬＰと同様第４図のブロック構成及び第５
図のタイムチャートで説明した方式で、ＤＭ’ｌＳＭ切
換え可能の表示装置が得られるのは容易に推測できる。

本発明のＦＤＰよりも優れた点はＦＤＰとは根本的に異
なる印加電圧対発光輝度の間に第３図に示す如く独特の
ヒステリシス特性をもった画像表示装置を用いている点
であり、これによって容易に動画から静止画への切換表
示ができ、また表示される静止画は高輝度状態が保持さ
れ安定に映像表示される。

またその輝度の階調も履歴特性に従って任意に変更する
ことができる。

このように受像機側の操作で、外部記憶装置なしに送信
側の画像の中から静止画が抽出して得られるので、動画
像が送られてくる場合会議用や教育用にさらにはクロス
プレー等の判定や写真撮影用に、また読出し機能をつけ
ればコピーにも利用できる。

寸た静止画放送の場合とかコンピュータ用端末表示装置
やデータ伝送用表示装置として使っても付属装置が簡略
化されたり、回線使用時間の減少等に役立ち、本発明の
方式の実用価値は極めて太きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に用いる表示パネルの一例で、ａは一部
切欠いた斜視図、ｂは断面図、第２図、第３図は該表示
パネルを説明する図で、第２図ａは電圧波形図、ｂは発
光波形図、第３図ａは電圧波形図、ｂは特性曲線図、Ｃ
は発光波形図、第４図は本発明の一実施例のブロック化
回路図、第５図は該実施例のタイムチャートである。 ６：入力信号端子、７：分離回路、８：映像信号、９：
同期信号、１０：信号処理回路、１１：信号レベル保持
回路、１２：クロックパルス発生器、１３：タイ□ング
制御回路、１４：消去パルス発生回路、１５：発光維持
パルス発生回路、１６．１８ニゲ一ト回路、１７，１９
：出力１駆動回路、２０：表示パネル。 第６図、第７図は夫々印加電圧を説明する時間関係図、
第８図は印加電圧と発光輝度との関係を示す時間関係図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流パルス電圧の印加によりＥＬ先発光呈する発光
   層をマトリックス電極間に介設して発光絵素を構成する
   とともに前記マトリックス電極を介して印加されるパル
   ス電圧の昇圧過程に於ける発光輝度変化に対して高圧側
   からの降圧過程に於ける発光輝度変化が高輝度状態に保
   持される履歴特性に基づくメモリー機能の付与された画
   像表示装置に於いて、 映像信号に対応した動画像を表示する維持パルスを昇圧
   過程と降圧過程で発光輝度が異なる電圧値に設定して前
   記マトリックス電極に印加し、動画像より静止画像を選
   定して該静止画像に対応する前記発光絵素に昇圧過程で
   前記維持パルス以上の電圧値を有する書込みパルスを印
   加し、前記メモリー機能に基いて、前記静止画像を前記
   維持パルスの印加により降圧過程に於ける高輝度状態に
   保持された高輝度画像として表示せしめることを特徴と
   する画像表示装置の駆動方法。