DE3214859A1

DE3214859A1 - Verfahren zum steuern einer bilddarstellungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3214859A1
Application number: DE19823214859
Authority: DE
Inventors: Terho Teuvo 08200 Lohja Harju
Original assignee: OSAKEYHTIOE LOHJA AB; Osakeyhtioe Lohja 08700 Virkkala AB; Lohja Oy AB
Current assignee: ELKOTRADE AG ZUG CH
Priority date: 1981-04-22
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1982-11-11
Also published as: JPH0315755B2; DE3214859C2; JPS57182792A; FI62447C; FR2505072B1; FR2505072A1; FI62447B; GB2097166B; GB2097166A

Description

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Verfahren zum Steuern einer Bilddarstellungsvorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Bilddarstellungsvorrichtung, insbesondere einer zweidimensionalen, mittels einer Wechselspannung betreibbaren elektrolumineszenten Darstellungsvorrichtung mit einer Matrix, die aus X- und Y-Elektroden besteht und nach dem Dünnfilmverfahren hergestellt ist.

Zu einem solchen Verfahren gehören Maßnahmen, um eine Modulationsspannung zu verwenden, die vorzugsweise niedri- *° ger ist als die Hälfte der gesamten Steuerspannung, um an die X-Elektroden einzeln nacheinander Wählimpulse anzulegen, während die übrigen X-Elektroden ungeerdet sind, und um an die Y-Elektroden Modulationsimpulse anzulegen,

während die meisten X-Elektroden ungeerdet sind. 30

Das erfindungsgemäße Verfahren soll dazu dienen, die Leuchtdichte der Darstellungselemente einer elektrolumineszenten Wechselspannung-Darstellungsvorrichtung, insbesondere einer auf der Basis des Dünnfilmverfahrens hergestellten Vorrichtung, zu regeln.

Zu den Merkmalen einer solchen Darstellungsvorrichtung gehört es, daß die Steuerspannung eine Wechselspannung ist, daß die benötigte Modulationsspannung niedriger ist als die Hälfte der gesamten Steuerspannung, daß die Darstellungsvorrichtung eine hohe Kapazität aufweist, die in

2 einem typischen Fall z.B. etwa 10 bis 200 pF/mm beträgt, und daß es sich im Hinblick auf die Steuerkreise um eine zweidimensional, aus X- und Y-Elektroden bestehende Matrix handelt.

Bezüglich des in Frage kommenden Standes der Technik sei auf die nachstehenden Veröffentlichungen verwiesen: (1) Gielow T.A., Holly R.H.: Tactical Video Display.

Report Number DELET-TR-79-0251-1, Sept. 1980, 17 p. (2) Takeda u.a.: Practical Application Technologies of Thin-Film Electroluminescent Panels. - 1980 SID International Symposium Digest of Technical Papers, Bd. XI, S. 66 bis 67.

Bei dem Steuersystem nach der unter (1) genannten Veröffentlichung werden den einzelnen X-Elektroden nacheinander Wählspannungsimpulse zugeführt, während die übrigen X-Elektroden ungeerdet sind. Hierbei findet die Modulation von Licht in der Weise statt, daß ein Modulationsspannungsimpuls mit einer der gewünschten Leuchtdichte entsprechenden Amplitude an jede Y-Elektrode angelegt wird, wobei die Polarität des Modulationsspannungsimpulses gegenüber dem X-Elektroden-Wählimpuls umgekehrt ist. Nachdem alle X-Elektroden Wählimpulse von gleicher Polarität empfangen haben, werden gleichzeitig umgekehrte Impulse an sämtliche X-Elektroden angelegt.

Bei dem Verfahren nach der unter (2) genannten Veröffentlichung bestehen die Impulse zum Steuern der Darstellung^oa vorrichtung jeweils aus vier Stufen, und zwar einer Vor-

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-δ-

ladungssteuerstufe, einer Entladungssteuerstufe für nicht gewählte Bildelemente, einer Schreibsteuerstufe sowie einer Auffrischsteuerstufe.

Bei diesem Verfahren haben die Modulationsimpulse stets die gleiche Polarität. Hierbei werden Hochspannungs-Steuerschaltungen zum Steuern sowohl der X-Elektroden als auch der Y-Elektroden benötigt.

Bekanntlich richtet sich die Leuchtdichte einer elektrolumineszenten Wechselspannungs-Darstellungsvorrichtung auf der Basis des Dünnfilmverfahrens nach dem Spitze-Spitze-Wert der Steuerspannung. Bei bekannten Anordnungen wird die Modulation stets bei Impulsen einer bestimmten Polarität durchgeführt, d.h. entweder bei den positiven oder den negativen Impulsen der Steuerwechselspannung. Dies führt zu einem hohen Modulationsspannungsimpuls und einer Steuerspannung, die eine Gleichspannungskomponente enthält. Die Verwendung einer hohen Modulationsspannung bedingt die Verwendung von Hochspannungs-Steuerkreisen, deren Integration um so schwieriger und kostspieliger ist, je höher die erforderliche Spannungstoleranz ist. Eine hohe Modulationsspannung führt ferner zu einem hohen Energieverbrauch, denn bekanntlich ist der Energieverbrauch proportional zum Quadrat der Amplitude, wenn die Kapazität mit Hilfe von Rechteckimpulsen gesteuert wird. Wie ferner bekannt, führt das Auftreten einer Gleichspannungskomponente bei der Steuerspannung für die Darstellungsvorrichtung zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Vorrichtung.

Bei bekannten Vorrichtungen treten hohe Stromspitzen auf, wenn die Kapazität der gesamten Vorrichtung gleichzeitig geladen oder entladen wird. Solche Stromspitzen erfordern die Verwendung kostspieliger Schalter, die hohen Stromspitzen standhalten. Ferner führen hohe Stromspitzen zu Störungen in Form von Störstrahlung.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und ein völlig neuartiges Verfahren zum Steuern einer elektrolumiszenten Darstellungsvorrichtung, insbesondere einer elektrolumineszenten Wechselspannung-Darstellungsvorrichtung, anzugeben.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Wählimpulse nacheinander an die einzelnen X-Elektroden angelegt werden, während die übrigen Elektroden ungeerdet sind, daß eine Modulation sowohl bezüglich der positiven als auch der negativen Impulse der Steuerspannung für die Vorrichtung dadurch erfolgt, daß die Phasen der Modulationsimpulse und der Wählimpulse geändert werden und daß die Modulationsimpulse an die Y-Elektroden angelegt werden, während die meisten X-Elektroden ungeerdet sind.

Genauer gesagt, ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation sowohl bezüglich der positiven Impulse als auch der negativen Impulse der Steuerspannung für die Vorrichtung dadurch erfolgt, daß die Phasen der Modulationsimpulse und der Wählimpulse geändert werden.

Die Erfindung bietet verschiedene wichtige Vorteile. Beispielsweise beträgt die erforderliche Modulationsspannung nur die Hälfte der bei den bekannten Vorrichtungen benötigten Modulationsspannung, so daß sich ein geringerer Energieverbrauch ergibt und sich die Schaltkreise leichter

°0 integrieren lassen.

Als Spannung zum Steuern der Darstellungsvorrichtung kann man eine vollständig symmetrische Wechselspannung verwenden, die keine Gleichspannungskomponente enthält. Hierdurch wird die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert.

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Der Entladungspegel der Kapazitäten der Vorrichtung kann gleich dem höchsten oder niedrigsten Pegel der Modulationsspannung sein, ohne daß bei der Steuerspannung für die Vorrichtung eine Gleichspannungskomponente eine Rolle spielt. Hierdurch wird die Anzahl der benötigten Modulationsspannungsquellen auf Eins verringert, und es ergibt sich eine Vereinfachung der benötigten Modulationsregelkreise.

Die Steuerkreise brauchen nicht für hohe Stromspitzenwerte ausgelegt zu werden, so daß sich die Steuerschaltungen mit geringeren Kosten herstellen und leichter integrieren lassen und daß das Ausmaß der Störstrahlung verringert wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. la die grundsätzliche Form der Steuerimpulse bei

einer bekannten Darstellungsvorrichtung für den Fall, daß keine Wahl stattgefunden hat; 20

Fig. Ib die entsprechenden Impulse für den Fall, daß es sich um den Wählzustand handelt;

Fig. Ic die grundsätzliche Form der Steuerimpulse bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Fall, daß keine Wahl stattgefunden hat;

Fig. Id die entsprechenden Impulse für den Fall, daß es

sich um den Wählzustand handelt; 30

Fig. 2 als Beispiel eine Darstellung einer Vorrichtung mit einer 2 χ 2-Matrix, bei der sich ein Darstellungselement im Darstellungszustand befindet; und

Fig. 3 eine weitere Einzelheiten enthaltende Darstellung

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der erfindungsgemäßen Steuerimpulse, die in Beziehung zu der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung stehen.

In Fig. Ib sind die durch eine Schraffur angedeuteten Modulationsimpulse, die beim Wählzustand vorhanden sind, auf den positiven Steuerimpulsen angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß sich hierbei einerseits relativ hohe positive Steuerimpulse ergeben und daß andererseits eine schädliche Gleichspannungskomponente DC auftritt.

In Fig. Id befinden sich die erfindungsgemäßen Modulationsimpulse im Wählzustand, wobei die Impulse bei aufeinanderfolgenden positiven und negativen Steuerimpulsen symmetrisch halbiert sind, so daß keine Gleichspannungskomponente erzeugt wird.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine Darstellungsvorrichtung mit zwei X-Elektroden und zwei Y-Elektroden, wobei sich das Darstellungselement C22 im Darstellungszustand befindet.

Fig. 3 zeigt die Steuerimpulse der Vorrichtung nach Fig.

Beim Anlegen z.B. der Spannungsimpulse U_x-1, U ~» ^u ^ und υ ρ nach Fig. 3 an die X- und Y-Elektroden erhält man als Spannungen der Darstellungselemente die Spannungen U ,.,., ^Ucl2' ^Uc21 ^{und U}c22^{# Gemäß} Pig» 3 ist der Spitze-Spitze-Wert der Spannung U -p ^^es Darstellungselements C22, das sich im Darstellungszustand befindet, durch die Summe Ul + U2 + U3 gegeben. Die maximale Spannung der übrigen Darstellungselemente entspricht dem Ausdruck Ul - U3 - U2. Somit ist die Spannung des Darstellungselements im Darstellungszustand um 2 .χ U3 höher als die maximale Spannung der

nicht gewählten Darstellungselements. 35

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Wählt man z.B. Ul, U2 und U3 so, daß Ul * U3 + U2 und Ul ^ U3 >- U2, kann man erreichen, daß die Steuerspannungen vollständig symmetrisch werden und keine Gleichspannungskomponente enthalten·

Bei dem hier beschriebenen Beispiel ist die Polarität der Steuerspannung in der Mitte des Auffrischungszyklus umgekehrt worden. Es liegt auf der Hand, daß die Polarität auch häufiger umgekehrt werden kann, z.B. jedesmal dann, wenn die nächste Y-Elektrode gewählt wird. Es ist auch möglich, an die gewählte Elektrode sogar mehrere Wechselspannungsimpulse anzulegen, und zwar jeweils gleichzeitig damit, daß die Phase an der Y-Elektrode im Verhältnis zur Wechselspannung der X-Elektrode synchron umgekehrt wird.

In einem solchen Fall, d.h. wenn Bilddarstellungsvorrichtungen gesteuert werden, würde es möglich sein, zum Einstellen der Leuchtdichte eine Burst-Längen-Modulation anzuwenden.

Bekanntlich kann man zum Einstellen der Leuchtdichte neben der Burst-Längen-Modulation auch eine Amplitudenmodulation oder eine Impulsbreitenmodulation anwenden. Es ist ersichtlich, daß es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist, diese Modulationsverfahren anzuwenden, ohne daß in der Steuerspannung für die Darstellungsvorrichtung eine Gleichspannungskomponente auftritt. Beispielsweise kann man eine Amplitudenmodulation so durchführen, daß die Modulationsspannung U_M, die der gewünschten Leuchtdichte entspricht, an die Y-Elektroden angelegt wird, wobei die Größe dieser Modulati-onsspannung innerhalb des Bereichs von 0 bis U3 liegt, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß dann, wenn sich die X-Elektrode auf der negativen Spannung -U2 befindet, die der maximalen Leuchtdichte entsprechende Modulationsspannung U_M den. Wert U~ hat und

°° daß beim kleinsten Wert der Leuchtdichte die Gleichung

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-ιοU = OV gilt. Befindet sich die X-Elektrode auf der positiven Spannung Ul, gilt bei der maximalen Leuchtdichte die Gleichung U_M = OV und bei der kleinsten Leuchtdichte die Gleichung IL. = LU.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, Lösungen anzugeben, die sich von den vorstehend behandelten Ausführungsbeispielen unterscheiden. Beispielsweise wurde gemäß Fig. 2 und 3 nur von einer Modulationsquelle U₃ Gebrauch gemacht. Es würde auch möglich sein, zwei Spannungsquellen zu benutzen, von denen z.B. die eine eine positive Spannung und die andere eine negative Spannung liefert, wobei die Absolutwerte dieser Spannungen gleich sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nicht nur bei elektrolumineszenten Darstellungsvorrichtungen, sondern z.B. auch bei Plasrnadarstellungsvorrichtungen anwenden.

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Leerseite

Claims

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Dipl.-lng. H. MiTSCHERLICH
Dipl.-Ing. K. CUiJJCHMANN

Cr. rer. mi. v/. ;< O a a E R
Dip!.-Ing. J. SCHMIDT- EVERS
Sfeinsdorfstr.10. SOOQ KONCHErj 22

Oy LOHJA Ab

08700 Virkkala FINNLAND

21. April 1982

Ansprüche

Γ 1_#JVerfahren zum Steuern einer Bilddarstellungsvorrichtung, insbesondere einer zweidimensionalen, mit einer Wechselspannung betreibbaren elektrolumineszenten Darstellungsvorrichtung mit einer aus X- und Y-Elektroden bestehenden Matrix, die nach dem Dünnfilmverfahren hergestellt ist, bei dem eine Modulationsspannung verwendet wird, die vorzugsweise niedriger ist als die Hälfte der gesamten Steuerspannung, bei dem Wählimpulse an die X-Elektroden einzeln nacheinander angelegt werden, während die übrigen X-Elektroden ungeerdet sind, und bei dem Modulationsimpulse an die Y-Elektroden angelegt werden, während die meisten X-Elektroden ungeerdet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation sowohl bei den positiven Impulsen als auch bei den negativen Impulsen der der Darstellungsvorrichtung zugeführten Steuerspannung dadurch erfolgt, daß die Phasen der Modulationsimpulse und der Wählimpulse geändert werden·

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsimpulse schachtförmig symmetrisch auf aufeinanderfolgenden positiven und negativen Steuerimpulsen angeordnet werden, so daß keine Gleichspannungskomponente erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Steuerspannung mindestens annähernd in der Mitte des Auffrischungsjsyklus umgekehrt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Burst-Längen-Modulation angewendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Amplitudenmodulation angewendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsbreiten-Modulation angewendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Modulationsspannungsquelle verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Modulationsspannungsquellen verwendet werden, von denen die eine eine positive Spannung und die andere eine negative Spannung liefert, wobei die Absolutwerte dieser Spannungen gleich sind.