JPS6118902B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄膜エレクトロルミネセンスパネル
（以下、薄膜ELPという）を用いたTV受像機に関
し、さらに詳述すると、通常の動画表示と、薄膜
エレクトロルミネセンス装置特有のヒステリシス
特性を利用して表示させる静止画表示の双方を選
択的に表示するための制御方式に関する。

はじめに、薄膜ELPの構成及び特性を説明す
る。第１図において、ガラス基板１の上に縞状の
透明電極２を平行に配設し、この上に、例えば
Y₂O₃等の誘電物質層３、例えばMnをドープした
ZnS等の螢光物質層４、及び上記と同じ誘電物質
層３′を蒸着スパツタリング等の薄膜生成技術に
より３層構造にしたものを配設し、さらにその上
に透明電極２と直交する縞状の透明電極５を平行
に配設する。このような構造において、第１の電
極群２のうちのひとつと、第２の電極群５のうち
のひとつに適当な交流電圧を印加したとき両電極
が交差する微小面積のみが発光することになり、
これが画面の１絵素に相当する。

印加電圧が不変のときは、電圧印加ごとに一定
輝度で発光するが、印加電圧が変化するとき輝度
はヒステリシス特性を示す。このヒステリシス特
性を第２図に従い説明する。最初第２図ａのよう
な電圧振巾V₁のパルスを印加すると輝度は同図
ｂ，ｃに示すように、B₁のレベルにある。ここ
で発光闘値電圧をＶ_thとすると、V₁はV₁＞Ｖ_thで
ある。これに適当な書込み電圧V₂を印加すると
輝度は一挙にB₃まで上昇し、以後、電圧値を再
び維持電圧V₁に戻しても輝度はB₁よりも大きい
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まで
戻すと輝度はB₁落着く。これらの時間的な関係
は、第２図ａに附された記号t₁，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。このようなヒステリシス現象は書
込み電圧の振巾又はパルス巾に応じて、第２図ｂ
の細線で示されたように任意の小ループをとるこ
とができるので、中間調表示も可能である。

上述したヒステリシス特性を有する薄膜ELPを
用いてTV画像を表示する場合、第３図に示すよ
うに、ｎ行ｍ列のマトリツクス状に電極を配設
し、一方の電極群例えば列電極X₁〜Xmに２値又
は多階調の表示信号を与え、他方の電極群例えば
行電極Y₁〜Ynに書込み信号と消去信号の制御信
号並びに書込み状態又は消去状態を持続させる維
持信号を与える。

今、第３図のようにｎ行ｍ列の電極で構成され
ている絵素のうち、ｉ列目の電極Xiとｊ行目の
電極Yjで交差している絵素（ｉ・ｊ）に、表示
信号が書込まれて暫時発光したのち消去される場
合の、電極Xi，Xjと絵素（ｉ・ｊ）に印加され
る電圧波形Vxi，Vyj，Vc（ｉ・ｊ）のタイムチ
ヤートを第４図ａ，ｂ，ｃに示す。第４図ｄは上
記印加電圧に対応した絵素（ｉ・ｊ）の発光波形
である。第４図において、イは書込みパルス、ロ
は維持パルス、ハは消去パルス、ニは列電極に与
えられる表示信号パルス、ホは行選択パルスであ
る。また、書込みパルスイは表示信号パルスニと
行選択パルスホの電位差により電極間に生ずるパ
ルスである。

本発明は、上述した薄膜ELPの発光制御方式を
用いることにより書込みパルスと消去パルスの印
加のタイミングにより発光期間と非発光期間の制
御を行うとともに、書込みパルスと消去パルスの
印加を停止し維持パルスの印加のみの印加をつづ
けるだけで静止画表示を行わせうる表示制御方式
の提供を目的としている。

また、本発明は、人間の視覚特性のひとつとし
て表示体の輝度Ｂと人間の眼がちらつきを感じる
臨界融合周波数CFFの関係が、第５図に示すよ
うに表示体の残光時間τによつて変化し、残光時
間が長いほど、同一輝度の場合臨界融合周波数は
低くなつて、ちらつきを感じない領域が増大する
ことに鑑み、非発光期間Tnに対する発光期間TB
の比を大きくとることにより明るくてちらつき感
の少い動画表示方式の提供を目的としている。

以下、本発明を飛越し走査による動画表示と静
止画表示を切換える実施例について詳細に説明す
る。

第６図に本発明実施例の回路ブロツク構成図を
示す。

映像信号入力端子６に導入された複合映像信号
は信号分離回路７にて映像信号と同期信号に分離
され、それぞれは信号処理回路８及びタイミング
制御回路９へと導かれる。信号処理回路８はサン
プルホールド回路及びＡ−Ｄ変換器から構成され
ており、映像信号をクロツク信号に基いて順次サ
ンプリングしてこれを例えば８階調の輝度レベル
B₀，B₁，……，B₇を表わす３ビツトのデジタル
信号に変換する。信号保持回路１０はマトリツク
スデスプレイパネル１８のＸ列電極群X₁〜Xmの
それぞれに対応する上記３ビツトの輝度信号を保
持するシフトレジスタである。表示信号パルス発
生器１１は上記したデジタル輝度信号に応じてパ
ルス幅変調された表示信号パルスを発生する回路
であつて、第７図に一体の電極線に係る回路例を
示す。第７図において、１９はパルス幅の異なる
パルスを出力するパルス発生回路であつて第１０
図に示すような８種のパルス幅が異なるパルスを
各出力線t₀，t₁，……，t₇に出力し、20はマルチ
プレクサであつて、３ビツトの輝度信号Ai，
Bi，Ciの内容に応じたパルスを出力端から出力
する。Ｘ電極駆動回路１２は表示信号パルスによ
りパネル１８の電極群X₁，X₂，……，Xmを駆動
する回路で、第７図に具体的回路例が示されてい
る。一方、維持パルス発光器１４、消去パルス発
生器１５及び行選択パルス発生器１６は、第４図
とともに説明した維持パルス、消去パルス及び行
選択パルスを発生しており、タイミング制御回路
９の指令に従いこれらのパルスをＹ行電極駆動回
路１７を通して電極群Y₁，Y₂，……，Ynに与え
る。これらパルスが与えられるタイミングについ
ては後述する。タイミング制御回路９は、クロツ
ク発生回路１３からのクロツク信号とTV同期信
号に基いて各種の制御信号を作つているが、その
中で特に重要なものはフイールド制御信号発生部
と動画静止画切換え制御部である。

フイールド制御信号発生部は、同期信号に基い
て奇数フイールド消去期間信号EFO、奇数フイ
ールド書込み期間信号WFO、偶数フイールド消
去期間信号EFE、偶数フイールド書込み期間信
号WFEの４フイールド信号を１フレーム内に順
次発生する回路であつて、その具体的回路例を第
８図に示す。図において、２１は垂直同期パルス
入力端子、２２，２３はＤフリツプフロツプ、２
４，２５，２６，２７はANDゲートである。

動画静止画切換え制御部は、切換えボタンの操
作に追従して所定のタイミングで消去パルス及び
書込みに関するパルスの出力の制御を行うもの
で、その具体的回路例を第９図に示す。図におい
て、２８は切換え操作スイツチ、２９は静止画表
示が選択されたことを記憶するRSフリツプフロ
ツプ、３０は上記した消去期間信号EFE又は
EFOが出力されたことを検出するORゲート、３
１は静止画表示が選択されたのちにORゲート３
０の出力に同期して反転するＤフリツプフロツ
プ、３２は消去パルスの出力を制御するANDゲ
ート、３３は行選択パルスの出力を制御する
ANDゲート、３４は表示信号パルスの出力を制
御するANDゲートである。ANDゲート３２，３
３，３４の入力端にはＤフリツプフロツプ３１の
出力信号以外にそれぞれ消去パルスタイミング信
号Ｔ_VE、行選択パルスタイミング信号Ｔ_VP、表示
信号パルスタイミング信号Ｔ_VWが入力されてい
る。ANDゲート３２は消去パルス発生器１５の
入力端に、ANDゲート３３は行選択パルス発生
器１６の入力端に、ANDゲート３４は信号処理
回路８の出力端に、それぞれ配置される。

次に作用を説明する。なお、動画表示状態をダ
イナミツクモード（DMと略称する）静止画表示
状態をスタテイツクモード（SMと略称する）と
呼び、はじめにDMの作用から説明する。

実施例において飛越し走査の場合について説明
する都合上、第６図のY₁，Y₂，……，Ynを第１
１図のように奇数番目の電極ラインY₀₁，Y₀₂，…
…，Y₀Nと、偶数番目の電極ラインYE₁，YE₂，
……，YENとに分けて信号表示を変える。すな
わち、Y₁＝Y₀₁，Y₂＝YE₁，Y₃＝Y₀₂，……，Yn
−_１＝Y₀N、Yn＝YENに変換され、ｎ＝2Nとな
る。

通常のTV放送の場合、1/60秒毎に奇数フイー
ルド、偶数フイールドを構成し、２：１の飛越し
走査で走査されるので、毎秒30コマの速度で一画
面が形成されている。これに対し本発明の実施例
においては、この書込み速度を毎秒15コマとし、
各フイールドを書込みフイールドWFと消去フイ
ールドEFにより構成している。

第１２図に、第８図で説明した４フイールド
EFO，WFO，EFE，WFE並びに各行の発光期
間、非発光期間を示す。図において、〇印は書込
みパルスの与えられるタイミングを示し、×印は
消去パルスの与えられるタイミングを示してい
る。また、実線は発光期間TB、点線は非発光期
間TNを示している。はじめに、奇数フイールド
書込み期間WFOの水平走査期間（1H＝63.5μ
ｓ）にX₁〜Xmの映像信号をサンプリングした内
容が信号保持回路１０に次々と格納され、1H分
のサンプリングが終了すると電極X₁，X₂，…
…，Xmに一斉に表示信号パルスが与えられ、こ
れと同期して走査電極Y₀₁から行選択パルスが与
えられるから、両パルスの協同作用によつて走査
電極Y₀₁上のｍ個の絵素に書込みパルスが印加さ
れ入力信号に応じた輝度で発光する。つづく水平
走査期間でY₀₂に係る映像信号のサンプリング及
び信号保持回路への格納が行われ走査電極Y₀₂上
の絵素が発光する。このようにして順次、走査電
極がY₀Nまで選択されて発光してゆく。これらの
絵素に一旦書込みパルスが印加されると、その後
消去パルスが与えられるまで維持パルスによりそ
の発光が持続される。奇数番目の走査電極Y₀₁，
Y₀₂，……，Y₀Nに消去パルスが与えられるの
は、奇数フイールド書込み期間WFOから３×1/6
０秒後の次の奇数フイールド消去期間EFOであつ
て、この期間においても前述した書込みの場合と
同様に、Y₀₁，Y₀₂，……，Y₀Nの順序で行選択に
よる消去が行われる。消去された奇数番目の走査
電極Y₀₁，Y₀₂，……，Y₀Nが次の画像信号により
発光する奇数フイールド書込み期間WFOは、消
去期間EFOの直後のフイールド、すなわち1/60
秒後であるから、結局、奇数番目の走査電極に係
る絵素は、３×1/60秒間発光し、1/60秒間消去す
ることになり、この動作を1/15秒の周期で繰返し
ながら画像のコマが進められてゆくこととなる。
一方、偶数番目の走査電極YE₁，YE₂，……，
YENには偶数フイールド書込み期間WFEで書込
みが実行され、３×1/60秒間発光が維持されたの
ち、偶数フイールド消去期間EFEで消去が行わ
れ、1/60秒間消去が維持されたのち次の偶数フイ
ールド書込み期間WFEで次の画像の書込みが行
われる。このようにして、すべての絵素は３フイ
ールドの発光期間と１フイールドの非発光期間を
交互に繰返す。

次に、DMからSMへ切換えるときの作用につ
いて説明する。第９図の回路において、視聴者が
静止画表示を選択するとスイツチ２８がONとな
つてRSフリツプフロツプ２９が直ちにセツトさ
れ、Ｄフリツプフロツプ３１のＤ入力がＨレベル
となつてセツト待機状態になる。その状態で、奇
数フイールド消去期間信号EFO又は偶数フイー
ルド消去期間信号EFEが出力されたときにＤフ
リツプフロツプ３１がトリガーされて出力はＨ
レベルからＬレベルに反転する。従つて、AND
ゲート３２，３３，３４の各出力が抑止され、
ANDゲート３２及び３３よりタイミング信号Ｔ_V
Ｅ及びＴ_VPを受けて印加される行電極Y₀₁〜YEN
の消去パルス及び書込みパルス、並びにANDゲ
ート３４よりタイミング信号Ｔ_VWを受けて信号保
持回路１０へ導入される画像信号がEFOとEFE
の期間の始まりに同期して断たれ、行電極Y₀₁〜
Ｙ_ENに維持パルスのみが継続して印加されること
となる。このような状態においては第４図の作用
説明図からも明らかなように、マトリツクスパネ
ル１８の表示内容は維持パルスのみにより維持さ
れる。

第１３図ａは視聴者がフイールド期間EFO又
はWFOでDM→SMの指示S₁又はS₂を行つた場合
のDM→SMの切換わる状態を示し、第１３図ｂ
はフイールド期間EFE又はWFEでDM→SMの指
示S₃又はS₄を行つた場合のDM→SMの切換わる
状態を示している。このような制御を行うことに
より、奇数番目又は偶数番目の走査電極上の各絵
素の書込みが全部終了したときに表示内容の凍結
が実行されるので常に良好な静止画像が得られ
る。

逆に、SMからDMに切換えるときは、同様に
フイールド期間EFO又はEFEの最初にDMに戻す
のが好ましい。その第１の理由は、例え僅かな時
間といえども非同期の場合に生ずる画面に乱れが
防止されるからであり、その第２の理由は、DM
からSMへの切換え制御と共通の回路構成にする
ことができるからである。しかし、必ずしも同期
式とする必要はなく、非同期式の場合でもその通
渡状態は数十ｍＳ程度であるため視聴者がこの乱
れを殆んど感知することができず、実用性を阻害
することはない。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば何らの外部メモリを設けることなく、極めて簡
単な装置で良好な静止画像を表示させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは薄膜ELPの一部切截斜視図及
び断面図、第２図は薄膜ELPの印加電圧対発光輝
度の履歴現象を示す説明図、第３図はマトリツク
ス電極の構成図、第４図は薄膜ELPの電極印加電
圧波形と発光波形の関係を示す作用説明図、第５
図は人間の視覚特性図、第６図は本発明実施例の
回路ブロツク構成図、第７図は上記実施例におけ
る表示信号パルス発生器１１及び電極駆動回路１
２の回路例、第８図は上記実施例におけるタイミ
ング制御回路９内のフイールド制御信号発生部を
示す回路例、第９図は上記実施例におけるタイミ
ング制御回路９内の動画静止画切換え制御部を示
す回路例、第１０図は上記実施例のX₁〜Xm電極
の表示信号パルス系の作用説明図、第１１図は上
記実施例のマトリツクスパネルの飛越し走査の説
明図、第１２図は上記実施例のフイールド制御に
関する作用説明図、第１３図は上記実施例の動画
から静止画への切換えタイミングの説明図であ
る。 ７……信号分離回路、８……信号処理回路、９
……タイミング制御回路、１０……保持回路、１
１……表示信号パルス発生器、１２……Ｘ列電極
駆動回路、１３……クロツク発生回路、１４……
維持パルス発生器、１５……消去パルス発生器、
１６……書込みパルス発生器、１７……Ｙ行電極
駆動回路、１８……マトリツクスパネル、２８…
…画像切換えスイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 印加電圧と発光輝度の関係においてヒステリ
   シス現象を示す薄膜エレクトロルミネセンスパネ
   ルを用いてTV画像を表示する装置において、書
   込みフイールド期間と消去フイールド期間を交互
   に設け、上記消去フイールド期間の始まりと同期
   して以降の消去パルス及び書込みパルスを抑止す
   ることにより静止画像を得るように構成されてい
   ることを特徴とするテレビジヨン受像機。