DE2816837A1

DE2816837A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur ansteuerung einer elektrochromen anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2816837A1
Application number: DE19782816837
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hamada; Yasuhiko Inami; Horisho Take; Hisashi Uede
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-04-20
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1978-10-26
Also published as: CH612515A5; DE2816837C2; JPS53130996A; US4210909A; DE2858076C2

Description

Sharp K.K.

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BESCHREIBUNG

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung, die ein zwischen zwei mit Elektroden beschichteten Platten eingebrachtes elektrochromes Material enthält, dessen Lichtabsorptionseigenschaften sich bei Zuführen eines Stroms reversibel ändern lassen.

Im allgemeinen unterscheidet man mindestens zwischen zwei Arten von elektrochromen Anzeigevorrichtungen (ECDs = E_lectroChromic Displays) . Bei der ersten Art von ECD-Zellen wird durch eine elektrisch induzierte chemische Reduktion einer farblosen Flüssigkeit ein farbiger unlöslicher Film an einer Elektrodenoberfläche erzeugt. Die zweite Art solcher ECD-Zellen weist einen auf die Elektroden aufgebrachten anorganischen festen Film auf, dessen Opazität oder Lichtdurchlässigkeit sich ändern läßt, was zu Farbänderungen führt. Für den anorganischen festen Film bei der zweiten Art von ECD-Zellen werden Oxide eines Übergangsmetalls verwendet, etwa Wolframoxid (WO-.) . Dieser Film wirkt mit einem flüssigen Elektrolyten zusammen. Ein typisches System dieser Art von ECD-Zellen ist in RCA Review 36__r 177 (1975) durch D. W. Faughnan et al beschrieben worden.

Zur Ansteuerung von elektrochromen Anzeigevorrichtungen sind verschiedene Elektroden und Schaltungsanordnungen bekannt. Elektrochrome Anzeigen besitzen einen inhärenten Speichereffekt, durch den der Färbungszustand für mehrere Stunden bis zu mehreren Tagen auch dann aufrechterhalten werden kann, wenn die Ansteuerspannung abgeschaltet oder abgeklemmt worden ist.

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Um jedoch für viele netzunabhängige Änwendungszwecke den erwähnten Speichereffekt optimal ausnützen zu können/ ist es erforderlich, den Leistungsverlust in der Ansteuerschaltung so klein wie möglich zu machen. Insbesondere muß auch die Anzeigeelektrode in vollkommen gelöschtem Zustand gehalten werden/ wenn sie für ein bestimmtes Anzeigemuster nicht benötigt wird, um dadurch einen einwandfreien Kontrast der Anzeige gewährleisten zu können.

Enthält die elektrochrome Anzeigevorrichtung eine bestimmte Anzahl von Anzeigesegmenten, die in bestimmter Anzeigekombination ein bestimmtes Anzeigemuster oder -zeichen bestimmen, so müssen die nicht gewählten Anzeigesegmente vollkommen gebleicht bleiben, während die gewählten Anzeige-Segmente auf Anzeigezustand oder Färbung geschaltet sind, um eine gute Anzeigequalität zu erhalten.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde/ ein Ansteuersystem für elektrochrome Anzeigevorrichtungen zu schaffen, mit dem sich die Lesbarkeit, also der Kontrast der Sichtanzeige verbessern und über lange Zeiträume gleichmäßig aufrechterhalten läßt, ohne daß eine größere Verlustleistung eintritt. Insbesondere soll,um einen guten Kontrast der Anzeige zu erhalten, die vollständige Löschung einzelner nicht auf Färbungs-Speicherzustand geschalteter Anzeigeelektroden oder Anzeigeelektrodensegmente gewährleistet werden können .

Erfindungsgemäße Lösungen der gestellten technischen Aufgabe sind in Patentansprüchen in kurzer Zusammenfassung angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Die Erfindung beruht auf folgenden als Vorstufe zur Erfindung beobachteten Tatsachen:

1. Wird ein Färbungs/Bleich-Zyklus wiederholt, so färbt sich eine einzelne Anzeigeelektrode oder ein einzelnes Anzeigeelektrodensegment geringfügig auch dann, wenn es auf Bleichzustand verbleibt. Dieses Phänomen wird nachfolgend als "unvollständige Löschung" bezeichnet.

2. Wird eine elektrouhrome Anzeigezelle Strahlen im sichtbaren Bereich oder im ültraviolettbereich ausgesetzt, so färbt sich eine auf Bleichzustand gehaltene Anzeigeelektrode allmählich aufgrund eines photochromen Phänomens.

Die beiden erwähnten Phänomene tragen beide zu einer Verschlechterung der Lesbarkeit oder des Kontrasts der Sichtanzeige bei elektrochromen Anzeigevorrichtungen bei.

Um diese Schwierigkeiten einer zunehmenden Färbung einzelner gelöschter Anzeigeelektroden zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Bleichoperation oder den Vorgang der Löschung für jene Anzeigeelektroden oder Anzeigeelektrodensegmente kontinuierlich aufrechtzuerhalten, die im Bleichzustand verbleiben sollen. Enthält die elektrochrome Anzeigevorrichtung insbesondere eine Mehrzahl von Anzeigeelektrodensegmenten, so ist vorgesehen, die nicht gewählten Anzeigesegmente auf einer Bleichspannung zu halten, während die gewählten Anzeigesegmente während einer bestimmten Zeitperiode mit einer Färbungsspannung beaufschlagt werden und anschließend auf Farbspeicherzustand geschaltet werden, ohne daß Ansteuerspannungen anliegen.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispiels-

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weisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Prinzip-Schnittdarstellung zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus einer elektrochromen Anzeigevorrichtung, für die sich das erfindungs

gemäße Ansteuersystem eignet;

Fig. 2 das Prinzipschaltbild einer sogenannten Konstantpotential-Ansteuerschaltung für ECDs;

Fig. 3 das Layout für ein typisches Sieben-Segment-Ziffernanzeigemuster;

Fig. 4 verdeutlicht die Kombination der einzelnen Segmente in Fig. 3 zur Darstellung der Ziffern 1 über 9 bis 0;

Fig. 5 zeigt den zeitlichen Verlauf von Auswahlsignalen, die den Segmentelektroden a bis g in

Fig. 3 zuzuführen sind, um beispielsweise nacheinander die einzelnen in Fig. 4 angegebenen Ziffern darzustellen;

Fig. 6 verdeutlicht in graphischer Darstellung die Lichtabsorption einer Anzeigesegmentelektrode

in einer elektrochromen Anzeige nach Fig. 1, aufgetragen über dem Elektrodenpotential;

Fig. 7 das Schaltbild einer typischen sogenannten

Konstantstrom-Ansteuerschaltung für ECDs; Fig. 8 das Schaltbild einer anderen Konstantstrom-

Ansteuerschaltung für ECDs;

Fig. 9 das Schaltbild eines Beispiels für eine Kontantstrom-Quelle, die sich in Verbindung mit der Ansteuerschaltung nach Fig. 7 eignet; Fig. 10 das Schaltbild eines anderen Beispiels für eine

Konstantstrom-Quelle zur Verwendung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung nach Fig. 7;

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Fig. 11 das Schaltbild einer typischen Konstantspannungs-Ansteuerschaltung für ECDs;

Fig. 12 das Schaltbild eines Beispiels für eine Umschaltanordnung zur Verwendung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung nach Fig. 11;

Fig. 13 das Schaltbild eines anderen Beispiels für eine Umschaltanordnung zur Verwendung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung nach Fig. 11;

Fig. 14 das Schaltbild eines Beispiels einer Konstant-Spannungsquelle für eine Ansteuerschatung vom

Konstantspannungstyp;

Fig. 15 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Phänomens unvollständiger Löschung aufgrund von Alterungsvorgängen;
Fig. 16 das Blockschaltbild einer Ausführungsform einer

Ansteuerschaltung gem. der Erfindung für Konstantpotentialansteuerung mit vollständiger Löschung;

Fgi. 17 die zeitkorrelierte graphische Darstellung verschiedener Signale, die innerhalb der Ansteuerschaltung nach Fig. 16 auftreten;

Fig. 18 das Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung für Konstantpotentialansteuerung mit Teillöschung;

Fig. 19 die zeitkorrelierte Darstellung verschiedener

Signale, die in der Ansteuerschaltung nach Fig. 18 auftreten;

Fig. 20 das Schaltbild eines Beispiels für eine Konstantstrom-Färbungs/Konstantspannungs-Bleich-Ansteuerquelle, die sich in Verbindung mit einer erfin

dungsgemäßen Ansteuerschaltung gut eignet;

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Fig. 21 das Schaltbild eines anderen Beispiels für eine Steuerquelle zur Konstantstrom-Färbung/ Konstantspannungs-Bleichung, die sich ebenfalls in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Schaltung eignet;

Fig. 22 das Blockschaltbild einer noch anderen Ausführungsform einer Ansteuerschaltung mit erfindungsgemäßen Merkmalen mit Konstantspannungsansteuerung und vollständiger Löschung; Fig. 23 die zeitbezogene Darstellung mehrerer Signale,

die innerhalb der Ansteuerschaltung nach Fig. auftreten;
Fig. 24 das Blockschaltbild einer noch anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung für Konstantspannungsansteuerung und

partielle Löschung;

Fig. 25 die zeitbezogene Darstellung mehrerer Signale, die innerhalb der Ansteuerschaltung von Fig. 24 auftreten;

Fig. 26 die Blockbilddarstellung einer Schaltung zur

Erzeugung eines Einschreibimpulses und eines Löschimpulses in Verbindung mit einem Tastoder Markierungssignal und

Fig. 27 die zeitbezogene Darstellung von bestimmten Signalverläufen zur Erläuterung der Arbeits

weise der Schaltung nach Fig. 26.

Die in Fig. 1 in Schnittdarstellung gezeigte elektrochrome Anzeigezelle enthält einen auf "Elektroden ausgebildeten anorganischen festen Film sowie einen flüssigen Elektrolyten.

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Die räumlichen Abmessungen der Anzeigezelle sind durch zwei transparente Substrate 1,etwa Glassubstrate begrenzt. Auf dem Substrat 1 ist eine transparente Anzeigeelektrode 2 und auf dem anderen Substrat eine Gegenelektrode 3 sowie eine Bezugselektrode 4 ausgebildet. Die transparente Anzeigeelektrode 2 wird zum Teil durch einen Film aus einem elektrochromen Material 7 in bestimmter Musterverteilung überdeckt, während die Gegenelektrode 3 durch einen Film eines elektrochromen Materials 7¹ abgedeckt ist. Auf der Anzeigeelektrode 2 sind die durch den Film 7 nicht abgedeckten Stellen mit einem isolierenden Film 8 überzogen. Die beiden so beschichteten Substrate 1 sind

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mittels eines Abstandstücks 5 auf gegenseitigen festgelegten Abstand miteinander verbunden und der Innenraum der so gebildeten Zelle ist durch einen flüssigen Elektrolyten 6 ausgefüllt.

Fließt ein elektrischer Strom von der Elektrode 3 durch die Zelle zur Anzeigeelektrode 2 so wird die letztere Elektrode unter bestimmten Bedingungen gefärbt. Der Färbungsgrad ist im wesentlichen proportional zur durch die Zelle fließenden Ladungsmenge. Fließt ein elektrischer Strom in Gegenrichtung, so wird die Anzeigeelektrode 2 wiederum gebleicht bzw. kehrt mit anderen Worten in ihren farblosen Zustand zurück.

Die Transmittanz oder Durchlässigkeit T (λ) der Anzeigeelektrode 2 für Lichtstrahlen der Wellenlänge λ läßt sich im Färbungszustand wie folgt definieren:

- log TQ) - £ (λ) · tf

worin mit

& die über eine Flächeneinheit fließende Ladungsmenge und mit

c (A) eine Proportionalitätskonstante bezeichnet

sind, die den "Lichtwiderstand" des elektrochromen Materials bei Licht mit der WellenlängeA angibt.

Besteht das elektrochrome Filmmaterial aus WO_, so läßt sich die Proportionalitätskonstante <£ (λ) für Licht mit der Wellenlänge 590 nm wie folgt angeben:

£(λ= 590 nm) =30-40 (cm²/Coulomb)

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Der Färbungsvorgang läßt sich durch folgende reservible Gleichungsbeziehung veranschaulichen:

M ⁺ WO,e χ 3 χ (blau)

worin mit der Größe M die Ionen H , Li , Na , K usw. bezeichnet sind.

Die soweit beschriebene ECD-Zelle zeichnet sich durch folgende allgemeine Eigenschaften aus:

(1) der Sichtwinkel ist extrem weit; (2) der Kontrast ist sehr hoch, unabhängig vom Blickwinkel;

(3) niedrige Ansteuerspannung (weniger als einige Volt);

(4) es kann ein Speichereffekt erwartet werden, durch den sich der Färbungszustand während mehrerer Stunden bis zu mehreren Tagen nach dem Abklemmen der Färbungsspannung aufrechterhalten läßt, solange die ECD-Zelle im elektrisch offenen Zustand gehalten wird. Für die Aufrechterhaltung des Speichereffekts wird selbstverständlich keine Energiezufuhr von außen benötigt;

(5) der Färbungsgrad ist bestimmt durch die durch die

Zelle fließende Ladungsmenge und

(6) der Energieverbrauch ist proportional zur Anzeigegröße und zur Wiederholungsrate, d.h. zur Anzahl der Färbungs/Bleich-Zyklen.

ECD-Zellen eignen sich gut für Anzeigevorrichtungen in tragbaren elektronischen Geräten, da sehr niedrige Betriebsspannungen ausreichen, wie sie von einer einzelnen Stromversorgungszelle geliefert werden.

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Wie bereits erwähnt gibt es drei grundsätzliche Möglichkeiten zur Ansteuerung von ECD-Zellen, nämlich einmal die Konstant-Potentialansteuerung, zum andern die Konstant-Stromansteuerung und zum dritten die Konstant-Spannungsan— steuerung. Diese unterschiedlichen Arten einer möglichen Ansteuerung von ECD-Zellen werden nachfolgend näher betrachtet:

1.) Konstant-Potentialansteuerung

Eine typische Ansteuerschaltung für diese erste Ansteuertechnik zeigt die Fig. 2. Bei der Konstant-Potentialansteuerung wird die die Gegenelektrode 3 beaufschlagende Spannung so gesteuert, daß die Spannungsdifferenz zwischen der Anzeigelektrode 2 und der Bezugselektrode 4 auf einem vorgegebenen Wert U gehalten wird. Erreicht die Anzeigeelektrode 2 ein Potential das um einen bestimmten Wert, dem sogenannten Schwellenpegel E.. tiefer liegt als das Potential an der Bezugselektrode 4, so wird der Färbungsvorgang eingeleitet. Wird die Anzeigeelektrode 2 andererseits durch ein Potential beaufschlagt, das um mehr als der Schwellenpegel E . über dem Potential der Bezugselektrode 4 liegt, so wird die Anzeigelektrode 2 gebleicht, d.h. der Anzeigezustand verlöscht.

Bei der Ansteuerschaltung nach Fig.2 werden die Anzeigeelektroden selektiv auf Massepotential geschaltet. Ist daher für den vorgegebenen Wert U ein positiver Wert maßgeblich, so wird das Potential auf der Anzeigeelektrode niedriger als das an der Bezugselektrode. Die Schaltung nach Fig. 2 enthält einen Linearverstärker 11 sowie Segmentauswahlschalter 12.

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Obgleich zur übersichtlicheren Darstellung bei der Schaltung nach Fig. 2 nur ein Segmentauswahlschalter 12 gezeigt ist, ist für den Fachmann offensichtlich, daß zur gewünschten Auswahl der Anzeigeelektroden für jedes ^ Anzeigesegment ein individueller Segmentauswahlschalter vorhanden sein muß.

Die Fig. 3 zeigt das Layout für ein typisches Sieben-Segment-Ziffernanzeigemuster; Fig. 4 verdeutlicht die auswahlweise Ansteuerung der einzelnen Segmente zur Darstellung der Ziffern 1 bis 0 und Fig. 5 veranschaulicht in Zuordnung auf die Ziffern der Fig. 4, die den Segmentelektroden der Fig. 3 zuzuführenden Signale.

In Fig. 6 ist der Zusammenhang zwischen dem Potential E an der Anzeigeelektrode 2 und den Lichtabsorptionseigenschäften A (= -log (Transmittanz)) für die Anzeigeelektrode 2 im Gleichgewichtszustand graphisch dargestellt.

Bei einem tatsächlichen Ansteuersystem dieser Art werden die Größe oder Amplitude der Färbungsspannung und der Bleichspannung größer gewählt als das Potential im Gleichgewichtszustand, um die Färbungs- und Bleichvorgänge zu beschleunigen, d.h. um rasche Anzeigeänderungen zu ermöglichen. Die Segmentauswahlschalter 12 werden zu einem bestimmten Zeitpunkt AUS-geschaltet, wenn bestimmte Färbungs- oder Bleichgrade erreicht sind. Danach verbleiben die gefärbten Segmentelektroden im Speicherzustand. Bei dieser Art der Ansteuerung läßt sich die Färbung einer bestimmten Segmentelektrode und das Bleichen oder Löschen einer anderen Segmentelektrode nicht gleichzeitig durchführen. Werden das Färbungspotential E und das Bleichpotential E mit Werten gewählt, die innerhalb des Bereichs liegen, bei dem noch keine Nebenreaktionen auftreten, so

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läßt sich die andernfalls zu beobachtende Zersetzung des flüssigen Elektrolyten und/oder die Verschlechterung des elektrochromen Materials und der Elektroden vermeiden. Werden die Grenzwerte ab denen Nebenreaktionen auftreten mit E . und E ₂ bezeichnet, so müssen für das Färbungspotential E und da
Bedingungen gelten:

potential E und das Bleichpotential E die folgenden

E _Λ < E , E < E „. si w e s2

Außerdem ist es erforderlich, die Reaktion an der Gegenelektrode 3 ausreichend unter Kontrolle zu halten, um eine Zersetzung des flüssigen Elektrolyten und damit eine Verschlechterung der Gegenelektrode 3 zu vermeiden. Diese Überwachung läßt sich vergleichsweise einfach durch Absenken der Quellenspannung des Linearverstärkers 11 erreichen. Für die soweit beschriebene Ansteuerschaltung wird außerdem ein Analogschaltkreis benötigt^ der einen stabilen Betrieb bei vergleichsweise großen Strömen (mehrere 10 Milliampere pro cm der Anzeigefläche) gewährleistet. Die Segmentauswahlschalter 12 können als Halbleiterschalter ausgeführt werden.

2.) KONSTANT-STKOMANSTEUERUNG

Die Fig. 7 zeigt eine typische Ansteuerschaltung für diese Art der Ansteuerung. Teil der Schaltung ist eine Konstantstromquelle 21. Jeder Segmentelektrode 2 ist einWählschalter 22 zugeordnet, über die das Bleichen bzw. Färben der jeweiligen Segmentelektrode 2 bewirkt und der Speicherzustand eingestellt werden kann. Bei der Kontaktgabe des Schalters 22 an die dargestellten Klemmen W ist auf Färben, bei der Kontaktgabe mit den Klemmen E auf Bleichen und

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bei Kontaktgabe mit den freien Klemmen M auf Speicherfunktion eingestellt.

Die Konstantstromansteuerung hat den Vorteil, daß sich der Färbungsgrad auf einen gewünschten Wert einstellen läßt. Außerdom kann das Färben eines bestimmten Segments und das Bleichen oder Löschen eines anderen Segments gleichzeitig erfolgen, wenn getrennte Konstantspannungsquellen für die einzelnen Segmentelektroden vorgesehen werden.

Ein Beispiel einer Ansteuerschaltung für Konstantstromansteuerung ist in der deutschen Patentanmeldung P 27 23 412.4 der gleichen Anmelderin (entsprechend CH-Patentanmeldung Nr. 6407/77) beschrieben.

Die Fig. 8 zeigt ein anderes Beispiel für eine Konstantstrom-Ansteuerschaltung. Diese Schaltung enthält eine Konstantstromquelle 24, deren Ausgangsstrom sich in Abhängigkeit von einem Segmentanzahlsignal η ändert. Die Schaltung nach Fig. 8 enthält Segmentauswahlschalter und einen Zähler 2 3 zur Erfassung der Anzahl von Segmentelektroden, die durch Segmentsignale S'angesteuert werden sollen. Ein Beispiel für eine Ansteuerschaltung dieser Art ist in der offengelegten deutschen Patentanmeldung P 27 23 413.5 der gleichen Anmelderin beschrieben.

Die während des Färbungs- und während des Bleichvorgangs fließende Ladungsmenge muß sehr genau auf einen konstanten Wert eingestellt werden, um einen stabilen Betrieb sicherstellen zu können. Ist die während der Färbung fließende Ladungsmenge größer als jene beim Löschen oder Bleichen der Anzeige, so tritt eine Ladungsansammlung bei sich wiederholenden Färbungs/Bleich-Umschaltungen ein. Diese sich langsam aufbauenden Ladungen führen zu einem unerwünschten Färben, selbst wenn einzelne Anzeigesegmente

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auf Bleichbedingung stehen sollten.

Ist umgekehrt die während des Bieichene fließende Ladungsmenge größer als die beim Färben, so treten unerwünschte Nebenreaktionen auf, die zu einer Zersetzung des flüssigen Elektrolyten und in jedem Fall zu einer Verschlechterung der Anzeigeelektroden führen. Diese Nebenreaktionen lassen sich durch Überwachung des Änderungsbereichs des Spannungspegels für die Konstantstromquelle verhindern. 10

Die Fig. 9 und 10 zeigen Beispiele für die in der Konstantstromans teuerschaltung nach Fig.7 verwendete Konstantstromquelle 21 .

Bei der Schaltung nach Fig. 9 ist der an einer Ausgangslc "1 ί-*τπτπ P^ T

out abgegebene Strom proportional zum Strom an einer Steuerklemme S. Entsprechend ist bei der Schaltung nach Fig. 10 der an einer Ausgangsklemme I , abgegebene Ausgangsstrom proportional zum Steuerstrom an einer Steuerklemme S.

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Wird die jeweilige Steuerklemme S durch keinen Strom beaufschlagt, so weist die jeweilige Ausgangsklemme I_QUt einen hohen Impedanzwert auf, so daß das zugeordnete Segment auf Speicherzustand gehalten wird.

- Bei den Schaltungen der Fig. 9 und 10 dienen Widerstände R¹ und R" sowie Dioden D. und D₂ zur Begrenzung der Variationsbereiche des Stromverstärkungsfaktors.

3. KONSTANT-SPANNUNGSANSTEUERUNG —

Die Fig. 11 zeigt ein typisches Beispiel einer Schaltung zur Konstant-Spannungssteuerung. Diese Schaltung enthält

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eine konstante Spannungsquelle 31 für den Färbungsvorgang, eine konstange Spannungsquelle 32 für das Bleichen sowie einen Wählschalter 33. Die Färbungsspannung V und die Bleichspannung V haben nicht notwendigerweise den gleichen Pegel.

Die Fig. 12 und 13 zeigen Beispiele für eine Schalteranordnung zur wahlweisen Umschaltung in der Ansteuerschaltung nach Fig. 11. Diese Wahlumschalter gem. den Fig. 12 und 13 arbeiten analog zum Wählschalter 33.

Die Polarität der an einer Ausgangsklemme V . auftretenden Ausgangsspannung ändert sich in Abhängigkeit von der Polarität eines einer Wähl-Steuerklemme S zugeführten Steuersignals. Bei der Wahlschaltung nach Fig. 12 stimmt die Polarität der Ausgangsspannung mit jener des Wähl-Steuersignals überein. Bei der Wählschaltung nach Fig. 13 ist die Polarität der Ausgangsspannung jener des Wähl-Steuersignals entgegengesetzt. Enthält das Wahl-Steuersignal einen Spannungswert "null", so verbleibt die Ausgangsklemme V auf hoher Impedanz. Die dargestellten Transistoren Tr_ und Tr₄ arbeiten im Sättigungsbereich.

Die Schaltung der Fig. 14 zeigt das Beispiel einer Konstant-Spannungsquelle,bei der sich die Färbungsspannung V und die Bleichspannung V aus der gleichen Versorgungsquelle

ei

ableiten". Die Konstant-Spannungsquelle nach Fig. 14 eignet sich zur gleichzeitigen Färbung und Bleichung bei sehr kleinen Verlustleistungen. Als wesentliche Baugruppe enthält die Schaltung nach Fig. 14 einen Linearverstärker 34.

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Die Konstant-Spannungsansteuerung ist den beiden anderen Ansteuertechniken vor allem darin überlegen, daß die dafür erforderlichen Schaltungen vergleichsweise einfach aufgebaut sind und die Verlustleistung sehr klein gehalten werden kann. 5

Wird darüberhinaus der Färbungs/Bleich-Zyklus wiederholt, so läßt sich das Phänomen der unvollständigen Löschung beobachten, durch das die Anzeigeelektrode selbst dann leicht farbig wirkt, wenn elektrisch gesehen der Bleichzustand eingeschaltet ist. Die graphische Darstellung der Fig. 15 verdeutlicht die durch Alterungsvorgänge bedingte unvollständige Löschung. Die Darstellung zeigt den Zusammenhang zwischen der auf der Abszisse aufgetragenen Zeit und dem auf der Ordinate abgebildeten Kontrastverhältnis einer in einer elektrochromen Anzeige verwendeten Anzeigeelektrode. Die ausgezogene Linie verdeutlicht die Verhältnisse vor dem Alterungsversuch, während die gestrichelte Linie den Zustand nach der künstlich bewirkten Alterung zeigt.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, die durch solche photochrome Phänomene oder Alterungseinflüsse bedingten Verschlechterungen bei elektrochromen Anzeigeelementen zu vermindern oder auszuschalten.

Die elektrochrome Anzeigezelle nach Fig. 1 wird in folgender Weise hergestellt:

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Die transparenten Substrate 1 bestehen aus Natron-Kalk (-Silikat)-Glas. Auf das Glassubstrat 1 ist als Anzeigeelektrode 2 eine In₃O -Schicht mittels Elektronenstrahlverdampfungstechnik in einer Schichtstärke von 0,2 um aufgebracht. In analoger Weise wird als Gegenelektrode 3 und als Elektrode 4 ebenfalls eine In-pO^-Schicht in einer Stärke von 0,2 μπι auf das andere Glassubstrat aufgebracht. Der Bahnwiderstand für die Anzeigeelektrode 2, die Gegenelektrode 3 und die Bezugselektrode 4 beträgt 20 Ohm/Flächeneinheit.

Sodann werden auf der Anzeigeelektrode 2 und der Gegenelektrode 3 durch ein thermisches Verdampfungsverfahren die Filme 7 bzw. 7' aus WO-, in einer Schichtstärke von 0,5 μπι aufgetragen. Die Verdampfungsbedingungen sind wie folgt:

Substrat-Temperatur:
Verdampfungs- und Auftraggeschwin

digkeit: Druck:

350	,0	° C
1.	X	nm/sec
5	(O₂	10~ Torr
-Leck)

Der W0-.-Film bedeckt im wesentlichen die gesamte Fläche der Gegenelektrode 3 und als Anzeigefläche unter Anwendung eines Verdampfungsverfahrens mit Maskenabdeckung die Anzeigeelektrode 2.

Anschließend wird die Anzeigeelektrode 2 (In^O -Schicht) durch ein Photoätzverfahren in die einzelnen Anzeigesegmente unterteilt, wobei das Ätzmittel FeCl-, und HCl enthält. Die Zuleitungselektroden-Abschnitte für die Anzeigeelektrode 2 werden mit einem isolierenden Film 3 aus Silikonharz überdeckt, das in einem Siebdruckverfahren aufgebracht wird.

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Die beiden so vorbereiteten Glassubstrate 1 werden durch das Abstandsstück 5 miteinander verbunden, das aus einem rechteckförmigen Glasstab mit einer Querschnittskantenlänge von etwa 1 mm besteht. Der flüssige Elektrolyt enthält CH₃COOC₂H₄OC₂H₅, das von der U.C.C. Company unter dem Begriff "Cellosolve Acetat" vertrieben wird, gemischt mit LiClO₄ in einer Konzentration von 1,0 Mol/l. Der flüssige Elektrolyt 6 wird außerdem mit BaSO^ in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 vermischt, um einen weißen Kon-TO trasthintergrund zu gewährleisten.

Wie bereits erwähnt, zeichnen sich elektrochrome Anzeigen durch den inhärenten Speichereffekt aus. Für eine Anzeige guter Qualität ist es jedoch von Bedeutung, daß jede erregte Segmentelektrode auf einem gleichbleibenden Färbungsniveau erregt wird und auf diesem Niveau gehalten werden kann, um eine gute Sichtbarkeit, d.h. einen guten Kontrast zu gewährleisten. Wird beispielsweise eine bereits erregte und im Färbungs-Speicherzustand gehaltene Anzeigeelektrode erneut auf Farbanzeige erregt, so wird die jetzt aufgefrischte Färbung überlagert, d.h. der Färbungsgrad wird höher als bei solchen Anzeigeelektroden, die zuvor gebleicht waren und jetzt in den Färbungszustand versetzt werden. Um diesen unerwünschten überlagerungseffekt zu vermeiden, sind zwei Verfahren vorgeschlagen worden:

(A) Die Technik der Gesamtlöschung:

Bei dieser Art der Ansteuerung werden sämtliche Anzeigesegmente beim Ändern oder Abschalten eines bestimmten Anzeigemusters gebleicht und sodann werden die jetzt gewünschten Anzeigesegmente gefär/bt. Ein typisches System für diese Technik der vollständigen Löschung vor erneuter

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Erregung ist in der US-PS 3 950 936 beschrieben. (B) Die Technik der Teillöschung:

Bei dieser Ansteuertechnik wird beim Wechsel von einem zu einem anderen Anzeigemuster das Spannungssignal nur jenen Anzeigesetmentelektroden zugeführt, die den beiden aufeinanderfolgenden Anzeigemustern nicht gemeinsam sind, während die übrigen Anzeigesegmentelektroden/ die bei beiden Anzeigemustern benötigt werden, im vorherigen Zustand verbleiben, d.h. diesen Elektroden wird beim Zeitpunkt des Zeichenwechsels kein Spannungssignal zugeführt .

Zur Verdeutlichung dieser Ansteuertechnik an einem Beispiel sei die in Fig. 3 gezeigte Segmentanzeige mit sieben Segmenten a bis g betrachtet und es sei ein Anzeigewechsel von der Ziffer "2" zur Ziffer "3" gewünscht. Aus den Fig. 3 bis 5 geht hervor, daß zur Anzeige der Ziffer "2" die Segmente a, b, d, e und g EIN-zuschalten sind, während bei der Anzeige der Ziffer "3" die Segmente A, b, c, d und g zu erregen sind. Damit sind den beiden Ziffern die vier Segmente a, b, d und g gemeinsam, während beim Anzeigewechsel das Segment e zu bleichen und das Segment c zu färben ist. Ersichtlicherweise läßt sich also bei dieser Ansteuertechnik die Anzahl der beim Zeichenwechsel anzusteuernden Segmente erheblich reduzieren, was zu sehr günstigen Werten für die Verlustleistung führt.

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Die Erfindung läßt sich vorteilhaft mit allen drei beschreibenen Ansteuerverfahren (1 bis 3) sowie mit der Technik der Gesamtlöschung nach (A) als auch mit der Technik der teilweisen Löschung nach (B) kombinieren. 5

Das erfindungsgemäße Ansteuersystem wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 16 bis 27 in Einzelheiten beschrieben:

4. KONSTANTPOTENTIALANSTEUERUNG UND VOLLSTÄNDIGE LÖSCHUNG:

Die Fig. 16 und 17 zeigen eine Ausführungsform einer Ansteuerschaltung, die nach dieser Technik arbeitet, d.h. die Ansteuerung erfolgt mit Konstantpotential und bei einem Anzeigewechsel werden alle Anzeigeelektroden bzw. Segmentelektroden gelöscht.

Wie bereits erwähnt, läßt sich bei dieser Art der Ansteuerung eine Färbung und Bleichung nicht gleichzeitig erreichen. In einem ersten Zeitintervall'?" jedes Zyklus erfolgt zunächst die Bleichung, während in einem darauffolgenden zweiten Intervall T die Färbeoperation durchgeführt wird. Anschließend werden die gefärbten Segmente

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während der restlichen Zeitperiode jedes Zyklus auf Speicherzustand geschaltet, während die gebleichten Segmente während dieser restlichen Zeitperiode kontinuierlich mit dem Bleichansteuersignal beaufschlagt sind.

Beim Auftreten eines Taktsignals C1 liefert ein monostabiler Multivibrator 41 einen Löschimpuls E mit einer Impulsbreite T" . In Abhängigkeit von der Rückflanke des

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Löschimpulses E wird durch einen anderen monostabilen Multivibrator 42 ein Einschreibeimpuls W mit einer Impulsbreite L abgegeben. Der Einschreibimpuls W wird hinsichtlich seines Pegels umgesetzt, um ein ausreichendes Einschreibpotentialsignal U zu erhalten, das beim Färbebetrieb den

Pegel U und beim Bleichen den Pegel U erhält: w e

Ein Segmentwählsignal S¹ weist einen hohen Pegel bei Auswahl eines bestimmten Segments und einen niedrigen Pegel auf, wenn ein zugeordnetes Segment nicht gewählt worden ist; dieses Segmentwählsignal S¹ wird mit dem Einschreibimpuls W und dem Löschimpuls E zu einem Segmentsteuersignal S gemäß folgender logischer Beziehung verknüpft:

S = S¹ . (E + W) + (S¹ + W)

Das so erhaltene Segmentsteuersignal S wird einem jeweils jedem Segment zugeordneten Schalter zugeführt, um das betreffende Segment auf Anzeige zu schalten, d.h. zu färben, ein gewünschtes Segment zu löschen, d.h. zu bleichen und ein bestimmtes Segment auf Färbungs-Speicherzustand zu halten. In der zeitbezogenen Signaldarstellung der Fig. 17 ist mit I der Stromfluß durch die ECD-Zelle und mit CR. das Kontrastverhältnis zwischen Färbungs- und Bleichzustand bezeichnet.

5. KONSTANTPOTENTIALANSTEÜERUNG UND PARTIELLE LÖSCHUNG:

Die Fig. 18 und 19 zeigen eine Ausfuhrungsform einer Ansteuerschaltung zur Konstantpotentialansteuerung, verbunden mit partieller Löschung in Kombination mit der

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TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

-Tl-

oben erwähnten Markierungstechnik.

Ein Daten-Flip-Flop F/F liefert ein verzögertes Segmentsignal S", das dem Segmentsignal S¹ des vorhergehenden Zyklus entspricht. Das so gewonnene verzögerte Segmentsignal S" wird gegen das momentane Segmentsignal S¹ verglichen, um im gegebenen Fall das Segment 2 mit einem Färbungs-Spannungssignal nur dann zu beaufschlagen, wenn das Segmentwählsignal S" vom logischen Pegel "niedrig" auf den Pegel "hoch" umschaltet. Das Segmentsteuersignal S läßt sich damit in folgender logischer Verknüpfungsgleichung darstellen:

S = S" . S¹ . W + (S¹ +■ W)

15

Um den Speicherzustand zu regenerieren, wird in gewünschten Zeitabständen ein sogenanntes Markierungssignal St erzeugt, das eine einmalige kurzzeitige Bleichung aller Segmente und eine erneute Färbung der jeweils gewünschten Segmente bewirkt. Diese Markierungstechnik ist in Einzel— heiten in der offengelegten deutschen Patentanmeldung P 27 33 529.1 (entsprechend CH-Patentanmeldung Nr. 9176/77) der gleichen Anmelderin beschrieben.

Wird diese Markierungstechnik mit dem Konstantpotential/ Teillösch-Ansteuerverfahren kombiniert, so läßt sich das Segmentsteuersignal S gemäß der nachfolgenden logischen Verknüpfung darstellen, wobei der Einschreibimpuls W und der Löschimpuls E die gleichen sind wie bei der zuvor erwähnten Konstantpotential/Vollösch-Ansteuerung: 30

S=S" .S¹ . W +(S' + W) + St . S' . (W + E)

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Um einen stabilen Betrieb gewährleisten zu können, werden das Segmentwählsignal S', der Einschreibimpuls W oder der Löschimpuls E in Abhängigkeit von der Rückflanke des Taktimpulses C1 erzeugt. Insbesondere muß das Markierungssignal St so überwacht sein, daß sich sein logischer Wert während der Erzeugung des Einschreibimpulses W oder des Löschimpulses E nicht ändert.

6. KONSTANTSTROMANSTEÜERUNG ODER KONSTANTSPANNUNGS-ANSTEUERUNG:

Die Konstantetromansteuerung und die Konstantspannungsansteuerung sind einander insofern ähnlich, als bei beiden Verfahren die gleichen Segmentsteuersignale verwendet werden können. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß bei der Konstantstromansteuerung eine Konstantstromquelle und andererseits bei der Konstantspannungsansteuerung eine Konstantspannungsquelle verwendet wird. Diese beiden Ansteuerverfahren lassen sich gemeinsam darstellen. 20

Erfolgt das Löschen oder Bleichen der Anzeigesegmente nach dem Konstantstromansteuerverfahren, so muß zusätzlich darauf geachtet werden, daß keine unerwünschten Nebenreaktionen auftreten. Ist nämlich die beim Bleichvorgang fliessende Ladungsmenge größer als die beim Färbungsvorgang eingespeiste Ladungsmenge, so kann als unerwünschte Reaktion eine Zersetzung des flüssigen Elektrolyten auftreten, die zu einer beträchtlichen Verschlechterung der Anzeigeelektrode führt. Solche Nebenreaktionen lassen sich durch Überwachung des Änderungsbereichs des Spannungspegels der Konstantstromquelle während des Bleichvorgangs vermeiden. Bei den Schaltungen nach den Fig. 9 und 10 beispeilsweise werden die

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Spannungsquellen V₊ oder V_ so gewählt, daß ein Wechsel von Konstantstromansteuerung auf Konstantspannungsansteuerung erfolgt, wenn bei der Reaktion ein bestimmter vorwählbarer Spannungspegel erreicht ist.

Darüberhinaus lassen sich die Konstantstromansteuerung und die Konstantspannungsansteuerung so miteinander kombinieren, daß die Färbung nach dem Konstantstromverfahren und das Bleichen nach dem Konstantspannungsverfahren erfolgt. Durch diese Kombination läßt sich der Färbungsgrad in gewünschter Weise überwachen und das Bleichen läßt sich in vergleichsweise sehr kurzer Zeit durchführen. Die Fig. 20 und 21 zeigen Beispiele für einen Umschalter-Schaltkreis, mit dem sich die erläuterte kombinierte Ansteuerung durchführen läßt, d.h. Konstantstromansteuerung beim Färben und Konstantspannungsansteuerung beim Bleichen. Bei den Schaltungen der Fig. 20 und 21 arbeitet die negative Spannungsquelle als Konstantspannungsquelle.

6-1. KONSTANTSTROM/VOLLÖSCHANSTEUERUNG ODER KONSTANTSPANNUNGS/VOLLÖSCHANSTEUERUNG

Die Fig. 22 und 23 verdeutlichen eine Ausführungsform einer Ahsteuer- oder Treiberschaltung für Konstantspannungsansteuerung in Verbindung mit vollständiger Löschung, die als wesentliche Baugruppen Konstantspannungsquellen 51 und 52 enthält.

Der Einschreibimpuls W und der Löschimpuls E werden von einem monostabilen Multivibrator 42 b2W. 41 geliefert anlog zur Ansteuerschaltung der Fig. 16 in Verbindung mit Fig. 17. Ein Färbungs-Segmentsteuersignal S und ein Bleich-Segmentsteuersignal S werden in Abhängigkeit vom Einschreib-

ei

impuls W, dem Löschimpuls E und dem Segmentauswahlsignal S¹

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- 30 -

gemäß folgender logischer Verknüpfungen erzeugt;

S = S' . W
w

S = S¹ + S' . E
e

Weist das Färbungs-Segmentsteuersignal S hohen Signalpegel aus, so wird die Segmentelektrode 2 mit der für die Färbung zuständigen Konstantspannungsquelle 51 verbunden. Steht andererseits das Bleich-Segmentsteuersignal S auf hohem Signalpegel, so wird die Segmentelektrode 2 mit der für die Bleichung maßgeblichen Konstantspannungsquelle 52 verbunden. Das gewählte Segment wird auf Färbungs-Speicherzustand geschaltet, bis der nächstfolgende Takimpuls C1 auftritt. Das jeweils nicht gewählte Segment wird so geschaltet, daß es kontinuierlich durch das von der für die Bleichung zuständigen Konstantspannungsquelle 52 mit einem Spannungssignal beaufschlagt wird.

Für eine Konstantstromansteuerung sind folgende Änderungen vorzunehmen: Die beispielsweise in Fig. 8 dargestellte Konstantstromquelle ersetzt die Konstantspannungsquellen 51 und 52. Sind außerdem für die jeweiligen Segmente die in den Fig. 9, 10, 12, 13, 20 und 21 dargestellten ümschalt-Schaltkreise vorgesehen, so müssen unter Verwendung der Färbungs-Segmentsteuersignale S und der Bleich-Segmentsteuersignale S Signale mit positiver und negativer Polarität erzeugt werden.

30

4 3/ÖÖ01

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281883?

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6-2. KONSTANTSTROM/TEILLÖSCHANSTEUERUNG ODER KONSTANTSPANNUNGS/TEILLÖSCHANSTEUERUNG

Die Fig. 24 in Verbindung mit der Fig. 25 erläutert eine Ausführungsform einer Ansteuerschaltung für diese Ansteuerart mit konstanter Spannung bei teilweiser Löschung. Die Schaltung nach Fig. 24 enthält als wesentliche Baugruppen die Konstantspannungsquellen 51 und 52.

Ist eine Konstantstromansteuerung gewünscht, so müssen die KonstantSpannungsquellen 51 und 52 durch eine Konstantstromquelle ersetzt werden.analog wie bei der Ansteuerschaltung nach Fig. 22.

' Das Färbungs-Segmentsteuersignal S_w und das Bleich-Segmentsteuersignal S lassen
sehen Verknüpfung darstellen:

w Segmentsteuersignal S lassen sich mit der folgenden logi-

S = (S" + St) .S¹ .W

w
20

S = S' + St . E
e

worin mit

S" das dem Segmentwählsignal S' des vorhergehenden

Zyklus entsprechende verzögerte Segmentsignal, mit

St das Markierungssignal zur Regenerierung des Speicherzustands , mit

W der Einschreibimpuls sowie mit

E der Löschimpuls

bezeichnet sind.

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Wird bei diesem System die Markierungstechnik nicht vorgesehen, so ist der Löschimpuls E nicht unbedingt erforderlich. Bei der Ansteuerschaltung der Fig. 24 in Verbindung mit Fig. 25 beaufschlagt die von der Konstantspannungsquelle 52 abgegebene Gleichspannung kontinuierlich das nichtgewählte Segment, solange kein Markierungssignal St auftritt. Erfolgt ein Wechsel des Segmentwählsignals S' vom logischen Pegel "niedrig" auf "hoch", so wird das betreffende Segment während einer durch den Einschreibimpuls W bestimmten Zeitdauer auf die von der Konstantspannungsquelle 51 gelieferte Färbungsspannung geschaltet; anschliessend erfolgt eine Umschaltung auf Färbungs-Speicherzustand. Tritt das Markierungssignal St auf, so wird das gewählte Segment einmal kurzzeitig gebleicht und anschließend erfolgt die erneute Färbung.

Bei den Ansteuerschaltungen der Fig. 18 in Verbindung mit 19 und 24 in Verbindung mit 25 erfolgt die Färbung mit einer Zeitverzögerung L , wenn das Segmentwählsignal S¹ vom logischen Pegel "niedrig" auf logischen Pegel "hoch" wechselt. Um diese Zeitverzögerung zu beseitigen, können der Einschreibimpuls W und der Löschimpuls E auch durch eine Steuerschaltung erzeugt werden, wie sie in Fig. 26 in Verbindung mit Fig. 27 dargestellt ist. Die Schaltung nach Fig. 26 enthält zwei monostabile Multivibratoren 41 und

Wird die Steuerschaltung nach Fig. 26 vorgesehen, so entsteht bei logischem Pegel "niedrig" des Markierungssignals St kein Löschimpuls W und der Einschreibimpuls W wird in Abhängigkeit von der Rückflanke des Takimpulses C1 gewonnen. Erst dann, wenn das Markierungssignal St auf logischen Pegel "hoch" umschaltet, entsteht das Löschsignal E in Abhängigkeit von der Rückflanke des Takimpulses C1 und der

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Einschreibimpuls W entsteht in Abhängigkeit von der Rückflanke des Löschimpulses E.

Günstige Ansteuerverhältnisse erhält man, wenn die folgenden Betriebsbedingungen eingehalten werden:

(A) KONSTANTPOTENTIALANSTEÜERUNG:

Einschreibpotential U = 1,0 V

Einschreibdauer n- - 500 msec

L W Löschpotential U = -1,5 V.

Unter diesen Betriebsbedingungen fließen während des FärbungsVorgangs elektrische Ladungen von mehr als 5 mC/cm durch die Zelle und das Kontrastverhältnis ist besser als 3:1 bei einer Wellenlänge von 590 nm. Der Bleichvorgang ist nach 200 bis 300 msec beendet. Das Bleichpotential liegt konstant an der Zelle.

(B) KONSTANTSTROMANSTEUERUNG:

2 Einschreibstrom I =10 mA/cm

Einschreibdauer rf = 500 msec

Löschstrom I =10 mA/cm

Grenzspannung V₊ = +2,5 V;

V_ = -2,5 V.

Die Betriebskennwerte sind ähnlich wie im obigen Fall A.

30

3098 43/

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(C) KONSTANTSPANNUNGSANSTEUERUNG

Einschreibspannung V = w,0 V

Einschreibdauer π~ - 500 msec

¹ w

Löschspannung V = 2,0 V.

Die Betriebskennwerte sind ähnlich wie beim obigen Fall A.

Ist auch die Gegenelektrode 3 mit einer elektrochromen Schicht ,beispielsweise mit dem erwähnten WO .,-Film überzogen, so färbt sich die Gegenelektrode 3, wenn ein bestimmtes Segment kontinuierlich auf Bleichen geschaltet wird. Dies ist für die Konstantpotentialansteuerung und die Konstantstromansteuerung zu bevorzugen, da die an die Gegenelektrode 3 anzulegende Spannung während des Färbungsvorgangs kleiner wird. Diese Art der Ansteuerung eignet sich auch für die Konstantspannungsansteuerung, weil während des FärbungsVorgangs eine größere Ladungsmenge durch die Zelle fließt.

Um die vorteilhaften Wirkungen der erfindungsgemäßen Ansteuertechnik auf das erwähnte Photochromie-Phänomen zu untersuchen, wurde eine ECD-Zelle mit Substraten aus 2 mm starkem Natriumsilikatglas einer Sonnenbestrahlung ausgesetzt. Wird eine gebleichte Segmentelektrode wie bei einem herkömmlichen Ansteuersystem auf Speicherzustand geschaltet, so färbt sich die an sich gebleichte Segmentelektrode innerhalb einer Stunde bis auf ein Kontrastverhältnis von 1,3:1 bis zu 1,5:1. Wird das gebleichte Segment dagegen konstant an eine Löschspannung von 2,0 Volt gelegt, so läßt sich an diesem Segment keine Veränderung beobachten. In diesem Fall fließt ein Strom von

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30

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2
etwa 10 μΑ/cia kontinuierlich über das ausgeschaltete, also im Bleichzustand stehende Segment. Wird die Sonnenbestrahlung unterbrochen/ so fließt bei kontinuierlich an dem betreffenden gebleichten Segment anliegender Löschspannung von 2,0 V ein jetzt wesentlich geringerer Strom von etwa 0,2 μΑ/cm .

Um die Wirkung der erfindungsgemäßen Ansteuertechnik auch auf unvollständige Löschung aufgrund von Alterungsvorgängen zu untersuchen, wurde eine ECD-Zelle in Zeit-Intervallen von 2 Sekunden mehrere Millionen mal eingeschaltet und wieder gelöscht, d.h. gefärbt und gebleicht.

Sind innerhalb eines Ansteuerzyklus die Einschreibperiode zu T - 500 msec, die Färbungs-Speicherperiode zu 500 msec, die Löschperiode zu "Z - 500 msec und die Löschspeicherperiode zu 500 msec gewählt, so verfärbt sich die Elektrode bis zu einem Kontrastverhältnis von 1/2:1 selbst ι dann, wenn die Elektrode elektrisch betrachtet auf Bleichzustand geschaltet ist.
20

Umfaßt ein Ansteuerzyklus dagegen eine Einschreibperiode T - 500 msec, eine Färbungs-Speicherperiode von 500 msec und eine Löschperiode von'T = 1 see, d.h., wird der Bleichvorgang aufrechterhalten, bis der Färbungsvorgang abgeschlossen ist, so läßt sich das erwähnte Phänomen der unvollständigen Löschung nicht beobachten.

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Claims

1033-GER 18. April 1978 Mü/vL Sharp Kabushiki Kaisha 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung Priorität: 20. April 1977, Japan, Ser.Nr. 46097/1977 PATENTANSPRÜCHE

1. I Verfahren zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeige- ^vorrichtung, die ein elektrochromes Material und mindestens eine Anzeigeelektrode aufweist, die während einer festgelegten Zeitperiode mit einem bestimmten Stromwert oder einem bestimmten Spannungspegel beaufschlagt wird, um eine Farbanzeige zu bewirken und während einer anderen festlegbaren Zeitperiode durch Zuführen eines Löschstroms oder einer Löschspannung gelöscht wird (Bleichung), dadurch gekennzeichnet , daß die Lösch- oder Bleichbedingung an der Anzeigeelektrode solange aufrechterhalten

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ORIGINAL INSPECTED

Sharp PCK. TER MEEER · MÜLLER · RTCINMBSTf:R 103B-

wird, bis diese Elektrode auf Tarbanzeige geschaltet wird.

2. Ansteuerschaltung für eine elektrochrome Anzeigevorrichtung, die ein elektrochromes Material und mindestens eine Anzeigeelektrode aufweist,mit einem Schaltungsteil zur Ansteuerung der Anzeigeelektrode auf Farbanz.eige (Färbung) während einer festgelegten Zeitperiode und einem Schaltungsteil zum Löschen der Anzeigeelektrode (Bleichung), gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Bleichzustands, bis die betreffende Anzeigeelektrode (2) auf Färbung geschaltet wird.

3. Ansteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Halteeinrichtung den Bleichvorgang an der Anzeigeelektrode (2) kontinuierlich aufrechterhält, bis die Färbung der Anzeigeelektrode eingeleitet wird. :;

4. Ansteuerschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung, die die gefärbte Anzeigeelektrode nach der Färbung und vor Einleitung des Bleichvorgangs für eine bestimmte Zeitperiode auf Färbungs-Speicherzustand schaltet.

5. Ansteuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Färbungs-Speichereinrichtung die Anzeigeelektrode (2) auf elektrisch offenen Zustand schaltet.

6. Ansteuerschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrochrome Anzeigevorrichtung ein Paar von Sub-

_COp_Y

Sharp K.K. TFR MEER · MÜLLER · STEINMtIISTIiR 103 3-GKR

straten (1), von denen wenigstens eines transparent und eine bestimmte Anzahl von auf dem transparenten Substrat aufgebrachten transparenten Anzeigeelektroden (2), einen auf den Anzeigeelektroden aufgebrachten WO₃-FiIm (7), eine auf wenigstens einem des Paars von Substraten ausgebildete Gegenelektrode (3> und einen zwischen das Substratpaar eingefüllten flüssigen Elektrolyten (6) umfaßt.

7. Ansteuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleicheinrichtung ein Bieich-Spannungssignal (V ) auf die Anzeigeelektrode (2) schaltet, dessen Pegel unter einem Spannungswert liegt, bei dem eine Zersetzung des flüssigen Elektrolyten eintritt.

8. Ansteuerschaltung für eine elektrochrome Anzeigevorrichtung, die ein elektrochromes Material und eine bestimmte Anzahl von Anzeigesegmentelektroden enthält, die in unterschiedlicher Anzeigekombination jeweils ein bestimmtes Zeichen oder Anzeigemuster wiedergeben, gekennzeichnet durch

- eine Färbungseinrichtung, die bestimmte ausgewählte Anzeigesegmente auf Farbanzeige einstellt und

- eine Bleicheinrichtung, die nicht gewählte Anzeigesegmente kontinuierlich auf Bleichzustand hält, bis einzelne, nicht gewählte Anzeigesegmente gewählt und auf Anzeige geschaltet werden, um ein anderes Zeichen anzuzeigen.

9. Ansteuerschaltung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtuhg zur auswahlweisen Verbindung der Anzeigesegmente mit der Färbungseinrichtung bzw. der Bleicheinrichtung, entsprechend einem einer bestimmten Anzeigeinformation zugeordneten Segmentansteuersignal.

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Sharp K.K. TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER

10. Ansteuerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das der Schalteinrichtung zuzuführende Segmentansteuersignal folgende Signalanteile umfaßt:

- ein Färbungs-Steuersignal (S„) zur Verbindung ausgewählter Anzeigesegmente mit der Färbungseinrichtugn während einer festgelegten Zeitperiode (T );

- ein Steuersignal zur Farbanzeigespeicherung, das bewirkt, daß gewählte Anzeigesegmente nach dem Färben in einem elektrisch offenen Zustand gehalten werden und

- ein Bleich-Steuersignal (Se), das nicht gewählte Anzeige_ segmente kontinuierlich auf die Bleicheinrichtung schaltet, bis einzelne, zunächst nicht gewählte Anzeigesegmente bei einer Änderung des Anzeigemusters gewählt werden.

11. Ansteuerschaltung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbungseinrichtung eins Konstant-Spannungsquelle enthält, die die Anzeigesegmente mit einer vorgegebenen Spannung beaufschlagt, und daß die Bleicheinrichtung eine Konstant-Spannungsquelle aufweist, die die übrigen Anzeigesegmente mit einem ebenfalls vorgebbaren Spannungswert beaufschlagt.

12. Ansteuerschaltung nach Anspruch 8, 9, oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbungseinrichtung eine Konstant-Stromquelle aufweist, die den Anzeigesegmenten einen vorgebbaren elektrischen Strom zuführt, und daß die Bleicheinrichtung ebenfalls eine Konstant-Stromquelle enthält, die den Anzeigesegmenten einen anderen vorgebbaren Strom einprägt.

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13. Ansteuerschaltung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbungseinrichtung eine Konstant-Stromquelle enthält, die den Anzeigesegmenten einen bestimmten Strom zuführt und daß die Bleichexnrxchtung eine Konstant-Spannungsquelle enthält, die die Anzeigesegmente mit einer vorgebbaren elektrischen Spannung beaufschlagt.

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