JPS5851277B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は印加電圧と発光輝度との関係にかいて履歴特性
を有する電場発光素子エレクトロルミネッセンス（以下
ＥＬと称す）を用いた画像や文字表示装置の発光輝度と
発光輝度比と階調度の調整方法に関するものである。

履歴特性を有するマトリックス型ＥＬ素子を利用した画
像や文字表示装置において、発光維持パルスのパルス幅
、周波数振幅等の諸条件を可変できるようにすれば、表
示装置の周囲光の影響や受像される表示装置の内容（た
とえば文字のみの表示で発光輝度比の高すぎる画像や背
景との区別のつきにくい階調度の低い画像）を考慮して
、表示画像を最もみやすい最適の状態に設定することが
できる。

一般にＥＬを表示素子として用いる場合第１図にみられ
るようなマトリックス型電極配置が採用される。

第１図で、１はガラス板、２は格子状に配置した透明電
極、３はＹ２Ｏ３等の誘電物質、４はＭｎ等をドープし
たＺｎＳ等の螢光層、３′は３と同、じ誘電物質、５は
電極２と直交するように配置したアルミニウム等からな
る電極である。

かかる構造の素子において第１の電極群２のうちの１つ
と、第２の電極群５のうちの１つに適当な交流電圧を加
えると、電極の交叉した部分のみが発光する。

これが画面の一絵素に相当する。マトリックス型ＥＬ素
子の一絵素に、第２ａ図に示すごとく両極性パルスを加
えると、そのときの平均発光輝度Ｂと印加電圧■との関
係即ちＢ−■特性は、印加周波数ｆは一定とし、パルス
幅τをτ８．τ２．τ３ と順次低くしていくとＢ−Ｖ
特性が右側に移動した第２ｂ図に示すごとき形状となる
。

渣たパルス幅τは一定とし、周波数ｆをｆｌ。ｆ２．ｆ
３と順次低くすると、Ｂ−Ｖ特性は上側より圧縮された
第２Ｃ図に示すごとき形状となる。

い渣上述のような特性を持つマトリックス型ＥＬ素子の
一絵素に第３ｂ図に示すごとき両極性パルスを加える。

最初振幅Ｖｓ、パルス幅τ１の維持パルスＰｓを加えた
状態での発光輝度はＢｓ１であり、次に適当な時間幅を
持ってかつ十分な振幅Ｖｗの書き込みパルスＰｗを加え
ると、第３図ａ図の■の曲線で示されるように瞬時的に
Ｂｍｌの輝度で発光したのち、後続する維持パルスＰｓ
でＢｗｌ の輝度で発光する。

書き込み前と書き込゛み後の輝度比ばＢｗ、／Ｂｓ、で
ある。

さらに書き込みパルスＰｗの振幅又はパルス幅を小さく
すればＢｓ、とＢｗｌ ０間の任意の発光輝度をとりう
る。

即ち中間調書き込みができる。次に振幅Ｖｒの消去パル
スＰｒを加えると、瞬時的に発光輝度は零となり、以後
維持パルスＰｓにより最初の状態で発光しつづける。

第３ｃ図に示すごとく消去パルスＰｒを加えたあと維持
パルスＰｓのパルス幅をτ２にかえると、書き込み前の
発光輝度はＢｓ２になる。

次に前と同じ条件の振幅Ｖｗの書き込みパルスＰｗを加
えると、第３ａ図の■の曲線で示されるように瞬時的に
Ｈｍ２の輝度で発光したのち後続するパルス幅τ２の維
持パルスＰｓでＢｗ２の輝度で発光する。

書き込み前と書き込み後との輝度比はＢ Ｗ２ ／ Ｂ
ｓ ２となる。

このあと振幅■、の消去パルスＰｒを加えると最初の状
態にもどる。

維持パルスＰｓのパルス幅がτ、とτ２のときを比較し
て考えれば、その相対関係によっては、発光輝度Ｂｗ、
、Ｂｗ２＞よび発光輝度比Ｂ ｖｖ １ ／Ｂ ｓｌ
、 Ｂｗ２／Ｂ ｓ２はかなり広範囲で変化さすことが
できる。

次に中間調書き込みの場合について考えると、維持パル
スＰｓのパルス幅をτ、に設定したとき振幅Ｖａ 、Ｖ
ｂ、Ｖｃ 、Ｖｄの書き込みパルスが加えられると、第
４図の■′ の特性曲線で示されるように、維持パルス
による書き込み後の輝度はそれぞれＢ ａｌ １ Ｂ
ｂｌ １ Ｂ Ｃ１ｔ Ｂ ｄｌになる≦また維持パル
スのパルス幅がτ２の場合には、振幅Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ
、Ｖｄの書き込みパルスが加えられたとき、第４図の■
′の特性曲線で示されるように、維持パルスによる書き
込み後の輝度はそれぞれＢａ２．Ｂｂ２．Ｂｃ２ 、Ｂ
ａ２になる。

Ｂａ１Ｂｂ１．Ｂｃｌ、Ｂａ１間の発光輝度比（パルス
幅τ、のときの階調度）とＢａ２．Ｂｂ２．ＢＣ２゜８
４２間の発光輝度比（パルス幅τ２のときの階調度）と
は異なる。

ゆえにパルス幅を変化すると階調度を変化できることが
わかる。

以上、維持パルスの周波数、振幅は一定としてパルス幅
をかえた場合の特性について説明したが周波数、振幅を
変化しても同様に、書き込み後の輝度、輝度比Ｂｗ／Ｂ
ｓ （Ｂｓ 、Ｂｗはそれぞれ書き込み前訃よび後の輝
度）及び階調度を変化できる。

とｎ−１で述べたごとき特性を持つマトリックスＥＬ素
子を文字あるいは画像表示にもちいた場合、維持パルス
の条件をかえると表示画像をみやすい状態に調整できる
。

上述の特性を持つマトリックス型ＥＬ素子を用いた画像
表示装置の基本的な構成ブロック図を第５図に示す。

入力端子６より入力された複合映像信号は信号分離回路
７にて、映像信号８、同期信号９に分離される。

映像信号８はさらに信号処理回路１０により時間的に順
次サンプリングパ、ルスで抽出され、これを保持回路１
１で一定期間保持した後、ゲート回路１８で、消去パル
ス発生回路１６、維持パルス発生回路１７からの信号と
ともにクロックパルス１３と同期信号９とを合成するタ
イミングパルス発生器１４より発生するパルスで制御さ
れ、出力駆動回路１２から、電極群Ｈ１Ｈ２・・・Ｈｍ
に電圧が供給される。

ゲート回路１９では消去パルス発生回路１６と維持パル
ス発生回路１７からの信号が、タイミングパルス発生器
１４から発生するパルスによって制御され、出力駆動回
路１５から電極群■１．■２・・・Ｖｎに電圧が供給さ
れる。

電源回路２０からは出力駆動回路１２及び１５に高電圧
が供給される。

い渣出力駆動回路１２から電極群Ｈ１，Ｈ２・・・Ｈｍ
に加えられる書込パルスＰ Ｗｌ 、 Ｐ ｗ２ 、
Ｐ＃３・・・が入力映像信号の強度に応じて変調されて
いるとすると、書き込み後の輝度は維持パルスのパルス
幅を変えれば調整できる。

具体的にはタイミングパルス発生器１４より発するパル
スで制御される維持パルス発生回路１７が単安定マルチ
バイブレータ−で構成されているとしたとき、そこに接
続されているコンデンサＣ釦よび抵抗Ｒ（図示せず）に
より決定される時定数０−Ｒの値をかえればよい。

これは抵抗Ｒを可変抵抗にする等の簡単な手段で実現で
きる。

維持パルスの周波数をかえる場合は、タイミングパルス
発生器１４を調整すればよく、維持パルスの振幅をかえ
る場合には、電源回路２０を調整して出力駆動回路１２
及び１５に供給される電圧をかえればよい。

理解を容易にするために第６図に（３Ｘ３）マトリック
スを想定した場合に（１・ｌ）電極に印加される電圧波
形及び発光波形を示す。

い１１フレームＦが３水平走査期間Ｈで構成され渣た各
水平期間当り３時点でサンプリングされるとする。

線順次走査方式では、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は保持回路で保持され、水平走
査期間の終りに、信号レベルに応じて各絵素に同時に書
き込まれる。

第５図の（１・１）電極に加わる波形について説明すれ
ば、■が書き込みパルスである。

この後パルス幅で１のＯの維持パルスで発光は持続する
。

このときの発光波形は実線で示されている。

この発光は次のフレームの絵素信号を書き込む前に消去
パルスＯで消去される。

■は垂直電極選択パルスである。い１視覚者が表示画像
を最もみやすい状態に設定するため、手動により操作し
て維持パルスのパルス幅をτ２にかえたとすると、前と
同じ振幅の書き込みパルス■が加わった場合、発光波形
は点線のごとく変化する。

（３ｘ３）マトリックスの他の絵素の発光輝度も維持パ
ルス幅をかえると変化し、マトリックスパネル全体につ
いては最もみやすい状態に設定される。

前にも述べたように維持パルスの振幅又は周波数をかえ
ても、表示画像の内容や周囲光の影響等を考慮した最適
表示画像を得ることができる。

図中、■は映像信号に関連した信号であるが、（１・１
）以外の信号であり、この■の信号に対応して垂直電極
の選択パルスがないので、書込みパルスとならない。

この■の信号は消去パルス０よりも振幅が非常に小さい
ため消去作用をしない。

以上詳説した如く、本発明は維持パルスより振幅の大な
る書込みパルスを印加し、後続する維持パルス列で書込
１れた発光輝度を維持するとともに維持パルスのパルス
幅（又は周波数）を変化させることにより書込み後の発
光輝度を最適状態に制御するものであり、印加パルスの
振幅変調により書込み、発光維持及び消去駆動を基本表
示駆動とする表示装置を構成し、さらに維持パルスのパ
ルス幅（又は周波数）変調により発光輝度制御を行なう
ことを可能とした多階調駆動表示装置とした点で非常に
技術的に優れた特徴を有する。

従って、本発明によれば周囲の明るさや観察者の希望に
応じて表示装置を最も見易い輝度に制御設定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはマトリックス構造のＥＬの一部切欠斜視
図及び断面図、第２図ａ、ｂ、ｃは電圧印加波形とＥＬ
のＢ−Ｖ特性図、第３図ａ ｔ ｂ ｔＣは印加電圧の
パルス幅変化した電圧波形とパルス幅変化による発光輝
度変化を示す図、第４図は書き込み電圧振幅と書き込み
後維持パルスによる発光輝度を示す図、第５図は輝度調
整可能な表示装置の構成ブロック図、第６図は画像表示
の場合の電圧印加波形と発光輝度との関係を示す時間相
関図である。 ２は電極、３，３′ は誘電物質、４は螢光層、５は電
極、Ｐｗは書込みパルス、Ｖｗは書込み電圧、Ｐｓは維
持パルス、Ｖｓは維持パルス電圧。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流印加パルス電圧の振幅を昇圧していく過程での
   発光輝度変化に対して高圧側より降圧していく過程での
   発光輝度変化が高輝度状態に保持される履歴特性を有す
   る表示装置に於いて、昇圧時に発光輝度が低く降圧時に
   発光輝度が高く保持される振幅値で規定されたパルス電
   圧を維持パルスとして印加するとともに該維持パルスの
   パルス幅又は周波数を設定変更する制御機能を有する発
   光輝度維持手段と、 前記維持パルスより高い振幅値で規定されたパルス電圧
   を書込みノ〈ルスとして印加する書込み手段と、 を具備して成り、 前記書込み手段を介して得られる発光輝度を前記履歴特
   性に基いて前記発光輝度維持手段により持続せしめると
   ともに前記維持パルスのパルス幅又は周波数を変更制御
   することにより発光輝度の階調度を調整するようにした
   ことを特徴とする表示装置。