DE3214859C2

DE3214859C2 -

Info

Publication number: DE3214859C2
Application number: DE19823214859
Authority: DE
Inventors: Terho Teuvo Lohja Fi Harju
Original assignee: ELKOTRADE AG ZUG CH
Current assignee: ELKOTRADE AG, ZUG, CH
Priority date: 1981-04-22
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1993-01-14
Also published as: FI62447C; FR2505072B1; FR2505072A1; JPS57182792A; GB2097166A; DE3214859A1; JPH0315755B2; FI62447B; GB2097166B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern einer Bilddarstellungsvorrichtung mit einer Vielzahl von nach Art einer Matrix angeord neten elektronischen Elementen, von denen jedes mit einer Vielzahl X-Elektroden und einer von einer Vielzahl y-Elektroden verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll dazu dienen, die Leuchtdichte der Darstellungselemente einer elektrolumi neszenten Wechselspannung-Darstellungsvorrichtung, insbe sondere einer auf der Basis des Dünnfilmverfahrens herge stellten Vorrichtung, zu regeln.

Zu den Merkmalen einer solchen Darstelllungsvorrichtung ge hört es, daß die Steuerspannung eine Wechselspannung ist, daß die benötigte Modulationsspannung niedriger ist als die Hälfte der gesamten Steuerspannung, daß die Darstel lungsvorrichtung eine hohe Kapazität aufweist, die in einem typischen Fall z. B. etwa 10 bis 200 pF/mm² beträgt, und daß es sich im Hinblick auf die Steuerkreise um eine zweidimensionale, aus X- und Y-Elektroden bestehende Ma trix 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 Inter national Symposium Digest of Technical Papers, Bd. XI, S. 66 bis 67.
(3) Sanai Mito u. a. "TV Imaging System using Electroluminescent Panels", Nachdruck von SID Digest 1974, S. 86 bis 87
(4) DE 28 43 706 A1

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

Bei dem Verfahren nach der unter (2) genannten Veröffent lichung bestehen die Impulse zum Steuern der Darstellungs vorrichtung jeweils aus vier Stufen, und zwar einer Vor 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-Steuer schaltungen zum Steuern sowohl der X-Elektroden als auch der Y-Elektroden benötigt.

Bekanntlich richtet sich die Leuchtdichte einer elektro lumineszenten Wechselspanungs-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 Ener gieverbrauch, 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 Gleichspannungskompo nente bei der Steuerspannung für die Darstellungsvorrich tung 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 Strom spitzen standhalten. Ferner führen hohe Stromspitzen zu Störungen in Form von Störstrahlung

Aus (3) ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Steuerspannung mit positiven und negativen Impulsen verwendet wird und wobei eine Modulation der Helligkeit durch Änderungen der Phasenbeziehungen der einzelnen Impulse erzielt wird.

Die Veröffentlichung (4) offenbart ein Verfahren zur Helligkeitsmodulation mit wählbaren Impulsbreiten, bei dem ein gleichstromfreies Steuersignal erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern einer elektrolumineszenten Darstellungsvorrichtung, insbesondere einer elektrolumineszenten Wechselspannung-Darstellungsvorrichtung, anzugeben, das einfache Impulsformen verwendet, eine geringe Steuerleistung aufweist und die Lebensdauer der Darstellungsvorrichtung verlängert.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale des ersten Absatzes des Anspruchs 1 aus (1) bis (4), Merkmal a) aus (1) und Merkmal c) aus (2) bekannt sind.

Die Erfindung bietet verschiedene wichtige Vorteile. Bei spielsweise beträgt die erforderliche Modulationsspannung nur die Hälfte der bei den bekannten Vorrichtungen benö tigten Modulationsspannung, so daß sich ein geringerer Energieverbrauch ergibt und sich die Schaltkreise leichter integrieren lassen.

Als Spannung zum Steuern der Darstellungsvorrichtung kann man eine vollständig symmetrische Wechselspannung verwen den, die keine Gleichspannungskomponente enthält. Hier durch wird die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert.

Der Entladungspegel der Kapazitäten der Vorrichtung kann gleich dem höchsten oder niedrigsten Pegel der Modulations spannung sein, ohne daß bei der Steuerspannung für die Vor richtung eine Gleichspannungskomponente eine Rolle spielt. Hierdurch wird die Anzahl der benötigten Modulationsspan nungsquellen 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 las sen und daß das Ausmaß der Störstrahlung verringert wird.

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

Fig. 1a die grundsätzliche Form der Steuerimpulse bei einer bekannten Darstellungsvorrichtung für den Fall, daß keine Wahl stattgefunden hat;

Fig. 1b die entsprechenden Impulse für den Fall, daß es sich um den Wählzustand handelt;

Fig. 1c die grundsätzliche Form der Steuerimpulse bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Fall, daß keine Wahl stattgefunden hat;

Fig. 1d die entsprechenden Impulse für den Fall, daß es sich um den Wählzustand handelt;

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

Fig. 3 eine weitere Einzelheiten enthaltende Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerimpulse, die in Beziehung zu der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung stehen.

In Fig. 1b sind die durch eine Schraffur angedeuteten Modu lationsimpulse, die beim Wählzustand vorhanden sind, auf den positiven Steuerimpulsen angeordnet. Es hat sich ge zeigt, daß sich hierbei einerseits relativ hohe positive Steuerimpulse ergeben und daß andererseits eine schädliche Gleichspannungskomponente DC auftritt.

In Fig. 1d befinden sich die erfindungsgemäßen Modulations impulse im Wählzustand, wobei die Impulse bei aufeinander folgenden positiven und negativen Steuerimpulsen symme trisch halbiert sind, so daß keine Gleichspannungskompo nente 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 befin det.

Fig. 3 zeigt die Steuerimpulse der Vorrichtung nach Fig. 2.

Beim Anlegen z. B. der Spannungsimpulse U_x1, U_x2, U_y1 und U_y2 nach Fig. 3 an die X- und Y-Elektroden erhält man als Spannungen der Darstellungselemente die Spannungen U_c11, U_c12, U_c21 und U_c22. Gemäß Fig. 3 ist der Spitze-Spitze- Wert der Spannung U_c22 des Darstellungselements C22, das sich im Darstellungszustand befindet, durch die Summe U1+U2+U3 gegeben. Die maximale Spannung der übrigen Darstellungselemente entspricht dem Ausdruck U1-U3+U2. Somit ist die Spannung des Darstellungselements im Darstel lungszustand um 2×U3 höher als die maximale Spannung der nicht gewählten Darstellungselemente.

Wählt man z. B. U1, U2 und U3 so, daß U1=U3+U2 und U1<|-U2|<U3, kann man erreichen, daß die Steuerspannun gen vollständig symmetrisch werden und keine Gleichspan nungskomponente enthalten.

Bei dem hier beschriebenen Beispiel ist die Polarität der Steuerspannung in der Mitte des Auffrischungszyklus umge kehrt 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 Wechsel spannungsimpulse 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 Bilddarstellungsvorrich tungen gesteuert werden, würde es möglich sein, zum Ein stellen der Leuchtdichte eine Burst-Längen-Modulation an zuwenden.

Bekanntlich kann man zum Einstellen der Leuchtdichte neben der Burst-Längen-Modulation auch eine Amplitudenmodulation oder eine Impulsbreitenmodulation anwenden. Es ist ersicht lich, 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 Modulationsspannung innerhalb des Bereichs von 0 bis U3 liegt, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß dann, wenn sich die X-Elektrode auf der nega tiven Spannung -U2 befindet, die der maximalen Leuchtdichte entsprechende Modulationsspannung U_M den Wert U₃ hat und daß beim kleinsten Wert der Leuchtdichte die Gleichung U_M=OV gilt. Befindet sich die X-Elektrode auf der posi tiven Spannung U1, gilt bei der maximalen Leuchtdichte die Gleichung U_M=OV und bei der kleinsten Leuchtdichte die Gleichung U_M=U₃.

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

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

Claims

1. Verfahren zum Ansteuern einer Bilddarstellungsvorrichtung mit einer Vielzahl von nach Art einer Matrix angeordneten elektronischen Elementen, von denen jedes mit einer von einer Vielzahl X-Elektroden und einer von einer Vielzahl Y-Elektroden verbunden ist, mit folgenden Merkmalen:

a) jeder X-Elektrode werden sich periodisch wiederholende Wählimpuls-Züge (U_x1, U_x2) zugeführt, die aus positiven und negativen Impulsen bestehen, wobei die positiven Impulse (U₁) einerseits und die negativen Impulse (U₂) andererseits eine unterschiedliche Amplitude haben
b) jeder Y-Elektrode werden sich periodisch wiederholende Modulationsimpuls-Züge (U_y1, U_y2) zugeführt, die aus Impulsen nur einer Polarität und gleicher Amplitude (U₃) bestehen, wobei die Amplitude (U₃) gleich der Differenz der Absolut-Werte der positiven und der negativen Amplituden der Wählimpulse ist
c) mindestens zu einem Teil der Perioden-Zeiten, in denen den X-Elektroden keine Wählimpulse zugeführt werden, sind diese X-Elektroden ohne Bezugspotential (floatend) und
d) die Steuerung der Spannungsimpulse für die Matrix-Elemente (c11, c12, c21, c22) erfolgt durch Phasenverschiebung zwischen den Wählimpulsen (U_x1, U_x2) und den Modulationsimpulsen (U_y1, U_y2).

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