FI62447C

FI62447C - FOERFARANDE FOER STYRNING AV BILDAOTERGIVNING OCH I SYNNERHET VAEXELSTROEMSELEKTROLUMINENSAOTERGIVNING

Info

Publication number: FI62447C
Application number: FI811245A
Authority: FI
Inventors: Terho Teuvo Harju
Original assignee: Lohja Ab Oy
Priority date: 1981-04-22
Filing date: 1981-04-22
Publication date: 1982-12-10
Also published as: FR2505072A1; DE3214859A1; GB2097166B; FR2505072B1; GB2097166A; DE3214859C2; FI62447B; JPS57182792A; JPH0315755B2

Description

6 ? 4 4 76? 4 4 7

Menetelmä kuvanäytön ja varsinkin vaihtovirta-elektro-luminenssinäytön ohjaamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

5 Keksinnön mukainen menetelmä on tarkoitettu käy tettäväksi varsinkin ohutkalvotekniikkaan perustuvan AC-elektroluminenssinäytön näyttöalkioiden luminenssin säätöön. Tällaiselle näytölle on ominaista, että ohjausjännite on vaihtojännitettä, ^10 - tarvittava moduloint i j änn it e on pienempi kuin puolet koko ohjausjännitteestä, näytön kapasitanssi on suuri, tyypillisesti noin 50...200 pF/mm , ja ohjauspiirien kannalta näyttö on kaksidimensio-15 naalinen, X- ja Y-elektrodeista muodostuva matriisi.The method according to the invention is intended to be used in particular for adjusting the luminance of display elements of an AC electroluminescent display based on thin-film technology. Such a display is characterized by a control voltage of AC voltage, the required modulation voltage is less than half the total control voltage, the display capacitance is large, typically about 50 ... 200 pF / mm, and the display is two-dimensional for control circuits. an array of X and Y electrodes.

Tekniikan tason kuvaamiseksi viitattakoon seu-raaviin viitejulkaisuihin: (1) Gielow T.A., Holly R.H.: Tactical video display. - 20 Report number DELET -TR-79-0251-1, Sept. 1980, 17 s.To describe the state of the art, reference should be made to the following references: (1) Gielow T.A., Holly R.H .: Tactical video display. - 20 Report number DELET -TR-79-0251-1, Sept. 1980, 17 p.

(2) Takeda et al.: Practical Application Technologies of Thin-Film Electroluminescent Panels. - 1980 SID International Symposium Digest of Technical Papers, vol. XI, s. 66...67.(2) Takeda et al .: Practical Application Technologies of Thin-Film Electroluminescent Panels. - 1980 SID International Symposium Digest of Technical Papers, vol XI, pp. 66 ... 67.

25 Viitteen (1) mukaisessa ohjausmenetelmässä jokai nen X-elektrodi saa vuorollaan valintajännitepulssin muiden X-elektrodien kelluessa. Valon modulointi tapahtuu kytkemällä jokaiselle Y-elektrodille samanaikaisesti amplitudiltaan haluttua luminanssia vastaava 30 modulointijännitepulssi, jonka polariteetti on vastakkainen X-elektrodin valintapulssiin nähden. Kun kaikki X-elektrodit ovat saaneet toistensa suhteen samansuuntaisen valintapulssin, annetaan kaikille X-elektrodeille samanaikaisesti vastakkaissuuntainen pulssi.25 In the control method according to reference (1), each X electrode in turn receives a selection voltage pulse while the other X electrodes float. Light modulation occurs by simultaneously applying to each Y electrode a modulation voltage pulse 30 corresponding to the desired luminance, the polarity of which is opposite to the selection pulse of the X electrode. When all the X-electrodes have received a selection pulse parallel to each other, all X-electrodes are simultaneously given a counter-pulse in the opposite direction.

35 Viitteessä (2) kuvatussa menetelmässä näytön ohjaus- 6 ?. 4 4 7 2 pulssit muodostuvat neljästä vaiheesta: latausvaiheesta, ei-vaiittujen näyttöalkioiden purkuvaiheesta, kirjoitusvaiheesta ja 5 - virkistysvaiheesta.35 In the method described in reference (2), the display control 6?. 4 4 7 2 pulses consist of four phases: a charging phase, a decryption phase for non-muted display items, a write phase, and a 5-refresh phase.

Menetelmässä modulointipuls s it ovat aina samansuuntaiset. Suurjänniteohjauspiirejä tarvitaan sekä X- että Y-elektrodien ohjauksessa.In the method, the modulation pulses are always parallel. High voltage control circuits are needed to control both the X and Y electrodes.

On tunnettua, että ohutkalvotekniikkaan perustuvan 10 AC-elektroluminenssinäytön luminanssi on riippuvainen ohjausjännitteen huipusta-huippuun-arvosta. Aikaisemmissa ratkaisuissa modulointi kohdistuu aina samansuuntaisiin pulsseihin AC-ohjausjännitteen positiivisista ja negatiivisista pulsseista. Tämä johtaa suureen modu-15 lointijännitepulssiin ja ohjausjännitteeseen, jossa on DC-komponentti. Suuren modulointijännitteen käyttö edellyttää suurjännitteisiä ohjauspiirejä, joiden integrointi on sitä kalliimpaa ja vaikeampaa, mitä suurempaa jännitekestoisuutta tarvitaan. Suuri modu-20 lointijännite johtaa myös suureen tehonkulutukseen, koska kuten tunnettua tehonkulutus on verrannollinen amplitudin neliöön ajettaessa kapasitanssia suorakaide-pulsseilla. DC-komponentin esiintyminen näytön ohjausjännitteessä alentaa kuten tunnettua näytön 25 elinikää.It is known that the luminance of 10 AC electroluminescent displays based on thin film technology depends on the peak-to-peak value of the control voltage. In previous solutions, the modulation is always applied to parallel pulses from the positive and negative pulses of the AC control voltage. This results in a high modulo-15 output voltage pulse and a control voltage with a DC component. The use of high modulation voltage requires high voltage control circuits, the higher the voltage resistance required, the more expensive and difficult it is to integrate. A high modu-20 oscillation voltage also results in high power consumption because, as is known, the power consumption is proportional to the square of the amplitude when driving the capacitance with rectangular pulses. The presence of a DC component in the display control voltage reduces the life of the display as is known.

Aikaisemmissa ratkaisuissa esiintyy suuria vir-tapiikkejä, kun koko näytön kapasitanssia ladataan tai puretaan samanaikaisesti. Suuret virtapiikit edellyttävät kalliita, suuria virtapiikkejä kestäviä 30 kytkimiä. Suurista virtapiikeistä aiheutuu haittaa myös häiriösäteilyn muodossa.In previous solutions, large power spikes occur when the full screen capacitance is charged or discharged simultaneously. Large current spikes require expensive 30 switches that can withstand large current spikes. Large current spikes also cause harm in the form of interference radiation.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan mukaisissa menetelmissä esiintyvät haitat ja saada aikaan aivan uudentyyppinen menetelmä 35 varsinkin vaihtovirta-elektroluminenssinäytön ohjaa miseksi.The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the methods according to the prior art and to provide a completely new type of method 35 for controlling an alternating current electroluminescent display.

6 ?. 4 4 7 36?. 4 4 7 3

Keksintö perustuu mm. seuraaviin ajatuksiin: X-elektrodeille annetaan vaiintapuls si yksi kerrallaan muiden X-elektrodien kelluessa. Modulointi kohdistetaan näytön ohjausjännitteen 5 sekä positiivisiin että negatiivisiin pulsseihin vaihtamalla modulointipulssien ja valinta-pulssien vaihetta.The invention is based on e.g. to the following ideas: The X-electrodes are given a silencing pulse one at a time as the other X-electrodes float. The modulation is applied to both the positive and negative pulses of the display control voltage 5 by changing the phase of the modulation pulses and the selection pulses.

Modulointipulssit syötetään Y-elektrodeille suurimman osan X-elektrodeista kelluessa.The modulation pulses are applied to the Y electrodes while most of the X electrodes are floating.

10 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä tarvittava modulointijännite on puolet aikai-15 semmissa ratkaisuissa tarvitusta modulointijännitteestä. Tällä saavutetaan pienempi tehonkulutus ja parempi integroitavuus.The invention provides considerable advantages. Thus, the required modulation voltage is half the modulation voltage required in previous solutions. This results in lower power consumption and better integration.

Näytön ohjausjännite voi olla täysin symmetristä AC-jännitettä, jossa ei ole DC-komponenttia. Tämä piden-20 tää näytön elinikää.The monitor control voltage can be a fully balanced AC voltage with no DC component. This extends the life of the screen to 20.

Näytön kapasitanssien purkutaso voi olla sama kuin modulointijännitteen ylin tai alin taso, ilman että näytön ohjausjännitteessä olisi DC-komponenttia. Tämä vähentää modulointijannitelähteiden määrän yhteen ja 25 yksinkertaistaa tarvittavia modulointiohjauspiirejä.The discharge level of the display capacitances can be the same as the highest or lowest level of the modulation voltage without a DC component in the control voltage of the display. This reduces the number of modulation voltage sources to one and simplifies the necessary modulation control circuits.

Ohjauspiirien ei tarvitse käsitellä suuria virta-piikkejä. Tämä johtaa halvempiin ja helpommin integroitaviin ohjauspiireihin sekä vähentää häiriösateilyä.The control circuits do not have to handle large current spikes. This results in cheaper and easier to integrate control circuits and reduces interference rainfall.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin 30 tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisen suoritus- esimerkin avulla.The invention will now be examined in more detail by means of an exemplary embodiment according to the accompanying drawings.

Kuvio 1a esittää periaatteellisesti tunnetun tekniikan mukaisen näytön ohjauspuls seja ei-valitussa t ilassa.Figure 1a shows in principle the control pulses of a prior art display in a non-selected state.

35 Kuvio 1b esittää vastaavia pulsseja valitussa tilassa.Figure 1b shows the corresponding pulses in the selected state.

624 4 7 u624 4 7 u

Kuvio 1c esittää periaatteellisesti keksinnön mukaisen näytön ohjauspulsseja ei-valitussa tilassa.Figure 1c shows in principle the control pulses of the display according to the invention in the non-selected state.

Kuvio 1d esittää vastaavia pulsseja valitussa tilassa.Figure 1d shows the corresponding pulses in the selected state.

5 Kuvio 2 esittää kaaviollisesti esimerkkiä 2x2- matriisinäytöstä, jossa yksi näyttöalkio on näyttö-t ilassa.Fig. 2 schematically shows an example of a 2x2 matrix display in which one display item is in the display mode.

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisesti kuvion 2 mukaiseen mukaiseen näyttöön liittyviä keksinnön mukaisia ohjaus-10 pulsseja.Figure 3 shows in detail the control pulses 10 according to the invention related to the display according to Figure 2.

Kuviossa 1b on vinoviivoituksella esitetyt modulaatiopulssit valitussa tilassa kerrostettu positiivisten ohjauspulssien päälle. Tämä aiheuttaa, kuten on käynyt ilmi, toisaalta suurehkot positiiviset 15 ohjauspulssit sekä haitallisen DC-komponentin.In Figure 1b, the modulation pulses shown in slash are selected on top of the positive control pulses in the selected state. This, as has been shown, causes, on the other hand, relatively large positive control pulses as well as a detrimental DC component.

Kuviossa 1d modulointipulssit on valitussa tilassa keksinnön mukaisesti symmetrisesti puolitettu peräkkäisille positiivisille ja negatiivisille ohjauspulsseille niin, ettei mitään DC-komponenttia synny.In Fig. 1d, the modulation pulses in the selected state according to the invention are symmetrically halved for successive positive and negative control pulses so that no DC component is generated.

20 Kuviossa 2 on esimerkki näytöstä, jossa on 2 kpl X-elektrodeja ja 2 kpl Y-elektrodeja ja jossa näyttö-alkio C22 on näyttötilassa.Fig. 2 shows an example of a display with 2 X-electrodes and 2 Y-electrodes, in which the display element C22 is in the display mode.

Kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 mukaisen näytön ohjauspulsseja.Figure 3 shows the control pulses of the display according to Figure 2.

25 Syöttämällä X- ja Y-elektrodeille esimerkiksi25 By applying to the X and Y electrodes, for example

kuvion 3 mukaiset jännitepulssit U U 9, U . ja Uthe voltage pulses U U 9, U according to Fig. 3. and U

xl x y i y saadaan näyttöalkioiden jännitteiksi Uc^, Uq12 , Uc21 ja Uc22' Kuviosta 3 havaitaan, että näyttötilassa olevan näyttöalkion C22 jännitteen Uc22 huipusta-huippuun-arvo 30 on U1 + U2 + U3. Muiden näyttöalkioiden suurin jännite on U1 - U3 + U2. Näyttötilassa olevan näyttöalkion jännite on siis määrän 2 · U3 suurempi kuin suurin ei-valittujen näyttöalkioiden jännite.xl x y i y is obtained as the voltages Uc ^, Uq12, Uc21 and Uc22 'of the display elements. The maximum voltage of other display elements is U1 - U3 + U2. Thus, the voltage of the display element in the display mode is 2 · U3 higher than the maximum voltage of the non-selected display elements.

Valitsemalla esimerkiksi U1, U2 35 ja U3 siten, että U1 = U3 + U2 ja U1 - U3 >-U2, saadaan ohjausjännitteet täysin symmetri- 5 62 4 4 7 siksi ilman DC-komponenttia.For example, by selecting U1, U2 35 and U3 so that U1 = U3 + U2 and U1 - U3> -U2, the control voltages are obtained completely symmetrically without the DC component.

Esimerkissä ohjausjännitteen polariteettia on vaihdettu virkistysjakson puolessavälissä. On selvää, että polariteettia voidaan vaihtaaveeamminkin, esi-5 merkiksi joka kerta, kun valitaan seuraava Y-elektrodi. Voidaan myös syöttää valitulle elektrodille jopa useita AC-pulsseja, samalla kun Y-elektrodilla käännetään vaihetta synkronisesti X-elektrodin AC-jännitteeseen nähden. Kuvanäyttöjä ohjattaessa voitaisiin tällöin 10 käyttää purskeenpituusmodulaatiota luminanssin säädössä.In the example, the polarity of the control voltage is changed midway through the refresh period. It is clear that the polarity can be changed more often, for example, each time the next Y-electrode is selected. Up to several AC pulses can also be applied to the selected electrode, while the Y electrode is inverted phase synchronously with respect to the AC voltage of the X electrode. When controlling the image displays, burst length modulation could then be used to control the luminance.

Luminanssin säädössä voidaan tunnetusti käyttää purskeenpituusmodulaation lisäksi myös amplitudi-modulaatiota tai pulssinleveysmodulaatiota. On selvää, 15 että keksinnön mukaista menetelmää käyttämällä nämä modulaatiotavat voidaan toteuttaa, ilman että näytön ohjausjännitteeseen muodostuisi DC-komponentti. Esimerkiksi amplitudimodulaatio voidaan toteuttaa siten, että Y-elektrodeille syötetään haluttua luminanssitasoa 20 vastaava modulaatiojännite , jonka suuruus on välillä 0...U3, ottaen huomioon, että jos X-elektrodi on negatiivisessa jännitteessä -U2, maksimiluminanssia vastaava modulaatiojännite ja minimiluminans- silla UM = OV. Jos X-elektrodi on positiivisessa 25 jännitteessä U1, maksimiluminanssilla U„ = OV ja mini-In addition to burst length modulation, amplitude modulation or pulse width modulation can also be used to control luminance. It is clear that using the method according to the invention, these modulation methods can be implemented without the formation of a DC component in the control voltage of the display. For example, amplitude modulation can be implemented by applying to the Y electrodes a modulation voltage corresponding to the desired luminance level 20 of 0 ... U3, taking into account that if the X electrode is at a negative voltage -U2, the modulation voltage corresponding to the maximum luminance and the minimum luminance UM = OV. If the X-electrode is at a positive voltage U1, the maximum luminance U „= OV and the minimum

MM

miluminanssilla UM = U^.at miluminance UM = U ^.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä kuvatuista suoritusesimerkeistä poikkeaviakin ratkaisuja. Niinpä kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa esimerkissä 30 on käytetty vain yhtä modulaatiojännitelähdettä U^.Within the framework of the invention, it is also possible to consider solutions that differ from the embodiments described above. Thus, in Example 30 of Figures 2 and 3, only one modulation voltage source U 1 is used.

Voitaisiin käyttää myös kahta jännitelähdettä, joista esimerkiksi toinen olisi jännitteeltään positiivinen ja toinen negatiivinen jännitteiden itseisarvojen ollessa samat.Two voltage sources could also be used, one of which, for example, would have a positive voltage and the other a negative with the same absolute values of voltages.

35 Elektroluminenssinäytön lisäksi keksinnön mukainen menetelmä on sovellettavissa myös esim. plasmanäyttöön.In addition to the electroluminescent display, the method according to the invention is also applicable to, for example, a plasma display.

Claims

1. A method for controlling image reproduction and, in particular, two-dimensional, a matrix comprising X and Y electrodes comprising thin film technique based on AC current reproduction, according to which a modulation voltage method is used, which is preferably less than half of the entire control voltage. , the X electrodes give one at transmit a control pulse, while the other X electrodes flow, and that the modulation pulses are fed to the Y electrodes, while most of the X electrodes flow, characterized by directing the modulation on both the positive and the negative pulses of the control voltage by phase switching of the modulation pulses and the select pulses.

2. A method according to claim 1, wherein the modulation pulse is stored symmetrically on successive positive and negative control pulses, so that no DC component is up.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the polarity of the control voltage is changed at least approximately at the middle of the refresh period. k. A method according to any of the preceding claims, characterized in that injection length modulation is used.

Method according to any of the preceding claims, characterized in that amplitude modulation is used.

6. A method according to any of the foregoing claims, claims, mouth, and mouth thereof; of the r