DE3634686A1

DE3634686A1 - Steuersystem fuer eine elektrolumineszierende bildanzeige

Info

Publication number: DE3634686A1
Application number: DE19863634686
Authority: DE
Inventors: Atsushi Sakamoto; Shigeyuki Harada; Toshihiro Ohba
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1986-10-11
Publication date: 1987-04-23
Also published as: JPH0569433B2; JPS6289090A; GB2183385B; US4823121A; GB2183385A; DE3634686C2; GB8623943D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine elektrolumineszierende Bildanzeige (EL-Anzeige) in Dünnschichttechnik und insbesondere eine der Stromersparnis dienende Verbesserung des EL-Anzeige-Steuersystems.

Eine bekannte EL-Bildanzeige 10 in Dünnschichttechnik nach Fig. 1 enthält eine transparente Glasplatte 1, auf der parallel zueinander transparente Streifenelektroden 2 angeordnet sind. Eine Schicht 3 aus transparentem dielektrischen Material ist über den Elektroden 2 angeordnet, und eine elektrolumineszierende Schicht (EL- Schicht) 4 ist auf der dielektrischen Schicht 3 angeordnet. Eine weitere Schicht 5 aus einem dielektrischen Material ist auf der EL-Schicht 4 angeordnet, und Streifenelektroden 6 sind rechtwinklig zu den Streifenelektroden 2 auf der dielektrischen Schicht 5 angeordnet. Am Kreuzungspunkt zweier Elektroden 2 und 6 erzeugt die EL-Schicht 4 einen durch die Glasplatte 1 sichtbaren Lichtpunkt. Somit kann durch das Aufleuchten einer Anzahl von Lichtpunkten ein Bild auf der EL-Bildanzeige erzeugt werden.

Nach dem Stand der Technik bestehen zwei Verfahren zum Steuern der EL-Bildanzeige: das eine wird als Feldauffrisch- Treiberverfahren und das andere als P-N-Wechselverfahren bezeichnet. Die Erfindung betrifft im genaueren das P-N- Wechselverfahren, bei dem Schreibvorgänge für das P-Kanal-Feld und das N-Kanal-Feld alternierend durchgeführt werden.

Ein Beispiel eines herkömmlichen EL-Bildanzeige-Steuersystems unter Verwendung des P-N-Wechselverfahrens ist in Fig. 2 gezeigt und ist beschrieben z. B. in GB-OS 21 58 982 A.

Gemäß Fig. 2 enthält die EL-Schichtanzeige 10 mehrere Datenelektroden Y 1, Y 2, . . ., und Yj, und mehrere Abtastelektroden X 1, X 2, X 3, . . ., und Xi. Alle ungradzahligen Elektroden X 1, X 3, . . ., und Xi-1, d. h. jede zweite auf X 1 folgende Elektrode, sind mit einer N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 20 für ungradzahlseitige Elektroden verbunden, die N-Typ-MOS-Transistoren NT 1, NT 3, . . ., und NTi-1 enthält, welche durch Signale von einem Schieberegister 21 aktiviert werden. Auf ähnliche Weise sind die gradzahligen Abtastelektroden X 2, X 4, . . ., und Xi mit einer N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 30 für gradzahlige Elektroden verbunden, die N-Typ-MOS-Transistoren NT 2, NT 4, . . ., und NTi enthält, welche durch Signale von einem Schieberegister 31 aktiviert werden.

Zudem sind die ungradzahligen Abtastelektroden X 1, X 3, . . ., und Xi-1 mit einer P-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 40 für ungradzahlige Elektroden verbunden, die P-Typ-MOS-Transistoren PT 1, PT 3, . . ., und PTi-1 enthält, welche durch Signale von einem Schieberegister 41 aktiviert werden. Ebenso sind die gradzahligen Abtastelektroden X 2, X 4, . . ., und Xi mit einer P-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 50 für gradzahlige Elektroden verbunden, die P-Typ-MOS-Transistoren PT 2, PT 4, . . ., und PTi enthält, welche durch Signale von einem Schieberegister 51 aktiviert werden.

Die Datenelektroden Y 1, Y 2, . . ., und Yj sind mit einer datenseitigen N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 60 verbunden, die N-Typ-MOS-Transistoren Nt 1, Nt 2, . . ., und Ntj enthält, welche von einem Schieberegister 61 aktiviert werden. Eine datenseitige Diodenreihe 70 ist vorgesehen, um die datenseitigen Steuerleitungen zu trennen und um zu verhindern, daß die Schalttransistoren einer umgekehrten Vorspannung ausgesetzt werden.

An jedem Kreuzungspunkt der Abtastelektrode und der Datenelektrode wird ein Bildelement gebildet, welches aufleuchtet, wenn zwischen der Abtast- und Datenelektrode eine vorbestimmte Spannung von z. B. 220 V liegt. Durch verschiedene Kombinationen von aufleuchtenden Punkten können vielfältige Zeichen und Bilder auf der EL-Bildanzeige erzeugt werden.

Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung enthält ferner eine Vorladeschaltung 80, eine Pull-up-Ladeschaltung 90, eine Einschreibschaltung 100 und einen Quellenspannungs- Umschalter 110, die als Antwort auf von einer (nicht gezeigten) Anzeigesteuerschaltung erzeugte Signale S 1, S 2, S 31 (und/oder S 32) und S 4 gesteuert werden.

Arbeitsablauf des EL-Steuersystems nach Fig. 2

Nachfolgend wird der Arbeitsablauf des EL-Steuersystems nach Fig. 2 im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4 beschrieben.

Das in Fig. 3 abgebildete Zeitdiagramm zeigt an, daß Arbeitsabläufe für ein N-Kanal-Feld und ein P-Kanal- Feld alternierend durchgeführt werden, so daß bei Betätigung des N-Kanal-Feldes die Abtast- und Datenelektroden in einer Richtung mit der vorbestimmten Spannung (220 V) versehen werden, um das Bildelement aufleuchten zu lassen, wogegen bei Betrieb des P-Kanal-Feldes dieselben Abtast- und Datenelektroden in der Gegenrichtung mit der vorbestimmten Voltzahl versehen werden, um dasselbe Bildelement aufleuchten zu lassen. Somit wird ein Einzelbild durch ein N-Kanal-Feld und ein P-Kanal-Feld festgelegt. Während der Betätigung des N-Kanal-Feldes werden alle Abtastzeilen X 1, X 2, X 3, . . ., Xi-1 und Xi abgetastet, und entsprechend Fig. 3 enthält jeder Abtastvorgang drei Abschnitte T 1, T 2 und T 3. Auf ähnliche Weise werden während der Betätigung des P-Kanal-Feldes alle Abtastzeilen X 1, X 2, X 3, . . ., Xi-1 und X 1 abgetastet, und entsprechend Fig. 3 enthält jeder Abtastvorgang drei Abschnitte T 1′, T 2′ und T 3′.

Die Signale S 1, S 2, S 31, S 32 und S 4 aktivieren die Schaltungen 80, 90, 100 und 110 auf die folgende Weise.

Die Signale S 1, S 2, S 31, S 32 und S 4 im N-Kanal-Feld

Das Signal S 1 hat ein solche Amplitude, daß es die Vorladeschaltung 80 anschaltet, um während des ersten Abschnitts T 1 eine Vorladespannung (30 V) herzustellen; das Signal S 2 hat eine solche Amplitude, daß es die Pull-up-Ladeschaltung 90 anschaltet, um während der letzten Hälfte des zweiten Abschnitts T 2 eine Pull- up-Spannung (30 V) herzustellen; und das Signal S 31 ist so bemessen, daß es die Einschreibschaltung 100 anschaltet, um während des dritten Abschnitts T 3 eine erste Beleuchtungsspannung (190 V) zu erzeugen. Zudem hat während des Betriebes des N-Kanal-Feldes das Signal S 32 eine solche Amplitude, daß es die Einschreibschaltung 100 dazu veranlaßt, die Erzeugung der ersten Beleuchtungsspannung (190 V) aufrechtzuerhalten, und das Signal S 4 hat eine solche Amplitude, daß der Quellenspannungs- Umschalter 110 in einem solchen Zustand erhalten wird, daß während des Betriebes des N-Kanal-Feldes die Leitung L 1 geerdet ist.

Die Signale S 1, S 2, S 31, S 32 und S 4im P-Kanal-Feld

Die Signale S 1, S 2 und S 3 sind in den Abschnitten T 1′, T 2′ und T 3′ die gleichen wie in den Abschnitten T 1, T 2 und T 3. Dadurch steuern sie die Schaltungen 80, 90 und 100 auf die gleiche Weise wie im N-Kanal-Feld, mit der Ausnahme, daß das Signal S 32 simultan mit Signal S 31 eine solche Amplitude besitzt, daß es die Einschreibschaltung 100 zum Erzeugen einer zweiten Beleuchtungsspannung (220 V) während des dritten Abschnittes T 3′ anschaltet. Zudem hat ein Signal S 4 einen Wert, der den Quellenspannungs-Umschalter 110 in einem solchen Zustand hält, daß die Leitung L 1 während des dritten Abschnitts T 3′ mit einer Quellenspannung (30 V) verbunden wird.

Die Steuerung des Aufleuchtens der Bildelemente

Bei dem Arbeitsablauf wird angenommen, daß ein Bildelement A in der in Fig. 2 abgebildeten Zeile X 2 aufleuchtet und alle anderen Bildelemente einschließlich des Bildelementes C in der gleichen Zeile X 2 nicht aufleuchten. Zudem wird angenommen, daß alle anderen Bildelemente in der Zeile X 3 einschließlich des Bildelementes B nicht aufleuchten.

Um während des N-Kanal-Abschnittes das Aufleuchten des Bildelementes A zu bewirken, bleibt, wie durch P 1 in Fig. 3 gezeigt, der Transistor Nt 2 abgeschaltet. Der Zustand des Nicht-Aufleuchtens der Bildelemente in Zeile X 2 außer dem Bildelement A im N-Kanal-Feld wird, wie durch P 2 in Fig. 3 gezeigt, durch das Anschalten der Transistoren Nt 1, Nt 3-Ntj bewirkt.

Zudem werden das Aufleuchten des Bildelementes A bzw. das Nicht-Aufleuchten der anderen Bildelemente in der Zeile X 2 im P-Kanal-Feld durch das Anschalten des Transistors Nt 2 entsprechend P 3 und das Abschalten der Transistoren Nt 1, Nt 3-Ntj entsprechend P 4 in Fig. 3 bewirkt.

Im weiteren wird das Nicht-Aufleuchten der Bildlelemente in der Zeile X 3 im N-Kanal-Feld durch das Anschalten der Transistoren Nt 1-Ntj entsprechend P 5 und P 6 veranlaßt. Das Nicht-Aufleuchten der bildelemente in Zeile X 3 im P-Kanal-Feld erfolgt durch das Abschalten der Transistoren Nt 1-Ntj entsprechend P 7 und P 8.

Das An- und Abschalten der Transistoren Nt 1-Ntj wird durch das Bilddatensignal gesteuert, welches dem Schieberegister 61 in der datenseitigen N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 60 während des Abschnittes T 2 in jeder Zeilenabtastphase übermittelt wird. Die Bilddaten werden von Zeile zu Zeile von einer Anzeige-Steuerschaltung erzeugt. Die Bilddaten für jede Zeile werden festgelegt durch eine Kombination eines HIGH-Signals zum Repräsentierten des Aufleuchtens eines Punktes der EL- Bildanzeige und eines LOW-Signals zum Repräsentieren des Nicht-Aufleuchtens eines Punktes auf der EL-Bildanzeige.

Anschließend wird die Arbeitsweise des EL-Treibersystems entsprechend Fig. 2 für jeden Abschnitt in Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 sowie den Tabellen 1 und 2 beschrieben.

Tabelle 1 (N-Kanal-Feld)

Arbeitsweise des N-Feldes

Im N-Kanal-Feld wird der Quellenspannungs-Umschalter 110 durch das Signal S 4 aktiviert, um die Leitung L 1 zu erden.

Erster Abschnitt T 1 des N-Kanal-Feldes (Vor-Ladeperiode)

Im ersten Abschnitt T 1 bleiben alle Transistoren Nt 1- Ntj aufgrund des kurzzeitig im Schieberegister 61 gespeicherten Signals abgeschaltet. Die Transistoren Nt 1-Nti bleiben angeschaltet und die Transistoren PT 1-PTi abgeschaltet. Dann wird die Schaltung 80 eingeschaltet, um die Leitungen Y 1-Yj über die Diodenreihe 70 mit einer Vorladespannung (30 V) zu versehen. Somit werden im ersten Abschnitt T 1 die Leitungen Y 1 bis Yj auf 30 V und die Leitungen X 1 bis Xi auf 0 V Spannung gehalten.

Um der Kürze willen konzentriert sich die nachfolgende Beschreibung insbesondere auf die horizontale Zeile X 2 und die senkrechten Zeilen Y 1 und Y 2, so daß im speziellen das aufleuchtende Bildelement A und das nicht aufleuchtende Bildelement C erläutert werden. Die Spannungsveränderung in diesen Zeilen sowie die Veränderung in den verschiedenen Transistoren sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Zweiter Abschnitt T 2 des N-Kanal-Feldes (Entlade/Pull- Up-Ladeperiode)

In der ersten Hälfte des zweiten Abschnitts T 2 werden die Transistoren Nt 1 und Nt 3-Ntj eingeschaltet, und durch das nachfolgende, kurzzeitig im Schieberegister 61 gespeicherte Bilddatensignal wird Transistor Nt 2 abgeschaltet gehalten. Zudem werden die Transistoren PT 1-PTi eingeschaltet und die Transistoren NT 1 bis NTi abgeschaltet. Dadurch wird die Leitung X 2 über den Transistor PT 2 und die Diode 101 geerdet, so daß sie weiterhin auf einer Spannung von 0 V gehalten wird. Zudem werden die Leitungen Y 1 und Y 3-Yj über die Transistoren Nt 1 bzw. Nt 3 bis Ntj geerdet; die Leitung Y 2 jedoch bleibt in der Schwebe, um 30 V zu führen. Wie in Tabelle 1 angezeigt, erfolgt dies in der ersten Halbperiode im zweiten Abschnitt T 2.

Anschließend wird in der zweiten Halbperiode des zweiten Abschnitts T 2 die Pull-up-Ladeschaltung 90 eingeschaltet, um der Leitung X 2 über den Transistor PT 2 eine Pull-up-Spannung (30 V) zuzuführen. Somit steht Leitung X 2 unter einer Spannung von 30 V. Da Leitung Y 2 in der Schwebe gehalten wird, wird zu diesem Zeitpunkt durch die kapazitive Kopplung am Bildelement A der Spannung auf Leitung X 2 die Spannung der Leitung Y 2 hinzugefügt, womit die Spannung auf Leitung Y 2 auf 60 V steigt. Da jedoch die anderen Leitungen Y 1 und Y 3-Yj geerdet sind, bleiben diese entsprechend Tabelle 1 weiterhin auf einer Spannung von 0 V.

Dritter Abschnitt T 2 des N-Kanal-Feldes (Einschreibperiode)

Im dritten Abschnitt T 3 werden alle Transistoren Nt 1- Ntj abgeschaltet, um alle Leitungen Y 1-Yj potentiell frei zu machen, und lediglich Transistor NT 2 wird eingeschaltet, um die Spannung der Leitung X 2 auf 0 absinken zu lassen. Das Absinken der Spannung auf Leitung X 2 um 30 V bewirkt eine Spannungsverminderung um 30 V auf allen Leitungen Y 1-Yj. Damit sinkt die Spannung von Leitung Y 1 von ursprünglich 0 V auf -30 V ab, und die Spannung von Leitung Y 2 von ursprünglich 60 V auf 30 V.

Anschließend werden im dritten Abschnitt T 3 die in der P-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 50 für gradzahlige Elektroden vorgesehenen Transistoren PT 2, PT 4, . . . abgeschaltet, und die in der P-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 40 für ungradzahlige Elektroden vorgesehenen Transistoren PT 1, PT 3, . . . werden eingeschaltet. Zudem erzeugt die durch das Signal S 31 aktivierte Einschreibschaltung 100 die erste Leuchtspannung (190 V). Die erste Leuchtspannung (190 V) wird über die Transistoren PT 1, PT 3, . . . den ungradzahligen horizontalen Zeilen X 1, X 3, . . . zugeführt, so daß den potentiell freien Zeilen Y 1-Yj 190 V hinzuaddiert werden. Damit führt die potentiell freie Leitung Y 1 nun eine Spannung von 160 V und die potentiell freie Leitung Y 2 eine Spannung von 220 V. Da die gradzahlige horizontale Leitung X 2 eine Spannung von 0 V aufweist, beträgt zu diesem Zeitpunkt die Spannungsdifferenz zwischen den Leitungen X 2 und Y 2 am Bildelement A 220 V, und die Spannungsdifferenz zwischen den Leitungen X 2 und Y 1 am Bildelement C 160 V, wenn der Spannungswert auf Leitung X 2 als Bezugsspannung betrachtet wird. Da die in diesem Beispiel verwendete EL-Schicht 4 einen Leucht-Schwellenwert von ungefähr 190 V aufweist, leuchtet sie auf, wenn ihr quer durch sie verlaufend, d. h. in Richtung der Dicke, 220 V zugeführt werden, und sie leuchtet nicht auf, wenn ihr quer durch sie verlaufend 160 V zugeleitet werden. Somit wird im oben beschriebenen Arbeitsvorgang das Bildelement A beleuchtet und das Bildelement C nicht. Die zu Beginn des dritten Abschnitts T 3 verzeichneten Spannungsänderungen, die in Tabelle 1 in Klammern vermerkt sind, treten nicht tatsächlich auf, sondern sind vielmehr als Übergangszustand zu verstehen.

Obwohl sich die obige Beschreibung insbesondere auf die Abtastleitung X 2 bezieht, wird der geschilderte Arbeitsvorgang nacheinander für alle Abtastleitungen X 1-Xi wiederholt, womit der Steuervorgang des N-Kanal-Feldes vervollständigt wird.

Anschließend wird im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 und der nachfolgenden Tabelle 2 der Arbeitsverlauf des EL- Bildanzeige-Steuersystems im P-Kanal-Feld beschrieben.

Tabelle 2 (P-Kanal-Feld)

Arbeitsverlauf des P-Feldes

Im P-Feld wird der Quellenspannungs-Umschalter 110 durch das Signal S 4 aktiviert, so daß die Leitung L 1 während der Abschnitte T 1′ und T 2′ geerdet und während des Abschnitts T 3′ einer Spannung von 30 V ausgesetzt ist.

Erster Abschnitt T 1′ des P-Kanal-Feldes (Vor-Ladeperiode)

Der Arbeitsablauf in der ersten Phase T 1′ ist der gleiche wie in der ersten Phase T 1 für das N-Kanal-Feld. Somit bleiben durch das kurzzeitig im Schieberegister 61 gespeicherte Signal alle Transistoren Nt 1-Ntj abgeschaltet. Die Transistoren NT 1-NTi bleiben eingeschaltet, und die Transistoren P 1-PTi bleiben abgeschaltet. Anschließend wird die Schaltung 80 eingeschaltet, um den Leitungen Y 1-Yj über die Diodenreihe 70 eine Vorladespannung (30 V) zuzuführen. Damit stehen im ersten Abschnitt T 1′ die Leitungen Y 1-Yj unter einer Spannung von 30 V, und die Leitungen X 1-Xi unter einer Spannung von 0 V.

Die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich auf die horizontale Leitung X 2 und die senkrechten Leitungen Y 1 und Y 2, so daß insbesondere das leuchtende Bildelement A und das nicht leuchtende Bildelement C erläutert werden. Die Spannungsänderungen in diesen Leitungen sowie die Veränderungen in den verschiedenen Transistoren sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Zweiter Abschnitt T 2′ des P-Kanal-Feldes (Entlade/Pull- up-Ladeperiode)

In der ersten Halbperiode des zweiten Abschnittes T 2′ arbeiten die Transistoren Nti-Ntj umgekehrt zu denjenigen im zweiten Abschnitt T 2. Somit bleiben die Transistoren Nt 1, Nt 3-Ntj abgeschaltet, und Transistor Nt 2 wird eingeschaltet. Zudem werden die Transistoren PT 1- PTi eingeschaltet, und die Transistoren NT 1 bis NTi werden abgeschaltet. Damit wird die Leitung X 2 über den Transistor PT 2 und die Diode 101 geerdet, wodurch sie weiterhin auf einer Spannung von 0 V gehalten wird. Zudem ist die Leitung Y 2 über den Transistor Nt 2 geerdet, aber die Leitungen Y 1 und Y 3-Yj bleiben potentiell frei und weisen eine Spannung von 30 V auf. Dies erfolgt entsprechend Tabelle 2 in der ersten Halbperiode des zweiten Abschnitts T 2′.

Anschließend wird in der zweiten Halbperiode des zweiten Abschnitts T 2′ die Pull-up-Ladeschaltung 90 eingeschaltet, um die Leitungen X 1-Xi über die Transistoren PT 1-PTi mit einer Pull-up-Spannung (30 V) zu versehen. Somit beträgt die Spannung der Leitung X 2 30 V. Da die Leitung Y 1 potentiell frei ist, wird zu diesem Zeitpunkt durch die kapazitive Kopplung am Bildelement C und anderen Bildelementen entlang der Leitung Y 1 der Spannung von Leitung Y 1 die Spannung von LeitungX 2 hinzufügt, wodurch die Spannung der Leitung Y 1 auf 60 V steigt. Da jedoch Leitung Y 2 geerdet ist, verbleibt entsprechend Tabelle 2 die Leitung Y 2 auf einer Spannung von 0 V.

Dritter Abschnitt T 3′ des P-Kanal-Feldes (Einschreibperiode)

Im dritten Abschnitt T 3′ werden alle Transistoren Nt 1- Ntj abgeschaltet, um alle Leitungen Y 1-Yj potentiell frei zu machen, und lediglich Transistor PT 2 wird eingeschaltet. Zudem werden die in der N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 30 für gradzahlige Elektroden vorgesehenen Transistoren NT 2, NT 4, . . . abgeschaltet, und die in der N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 20 für ungradzahlige Elektroden vorgesehenen Transistoren NT 1, NT 3, . . . werden eingeschaltet. Ferner wird der Quellenspannungs- Umschalter 110 durch das Signal S 4 derart aktiviert, daß es die Leitung L 1 mit einer vorbestimmten Quellenspannung (30 V) versieht, und gleichzeitig erzeugt die durch die Signale S 31 und S 32 aktivierte Einschreibschaltung 100 die zweite Leuchtspannung (220 V).

Dementsprechend stehen die Leitung X 3 sowie andere ungradzahlige horizontale Leitungen, deren Spannung im vorausgegangenen Abschnitt T 2′ 30 V betrug, weiterhin unter einer Spannung von 30 V, welche ihnen über den Transistor NT 3 und zudem über andere Transistoren NT 1, NT 5, NT 7, . . . vom Quellenspannungs-Umschalter 110 zugeführt wird. Damit sind die Leitungen Y 1 und Y 2 festgelegt und stehen weiterhin unter einer Spannung von 60 bzw. 0 V. Anschließend wird die Leitung X 2 über den Transistor PT 2 der zweiten Leuchtspannung (220 V) ausgesetzt. Betrachtet man den Spannungswert in der Leitung X 2 als Bezugsspannung, beträgt zu diesem Zeitpunkt die Spannungsdifferenz zwischen den Leitungen X 2 und Y 2 am Bildelement A -220 V, und die Spannungsdifferenz zwischen den Leitungen X 2 und Y 1 am Bildelement C beträgt -160 V. Somit leuchtet Bildelement A auf, Bildelement C jedoch nicht.

Wenngleich die obige Beschreibung sich speziell auf die Abtastleitung X 2 bezieht, wird der geschilderte Arbeitsablauf nacheinander für alle Abtastleitungen X 1-Xi wiederholt, wodurch der Steuervorgang für das P-Kanal-Feld vervollständigt wird.

Aufgabe der Erfindung

Wenn auf der EL-Bildanzeige ein Bild erscheint, treten Fälle auf, in denen in einer abzutastenden Zeile kein leuchtendes Bildelement vorhanden ist. Erscheinen z. B. auf der EL-Bildanzeige Worte in Zeilen mit einem großen Zeilenabstand, so existieren Abtastleitungen ohne ein leuchtendes Bildelement. Auch bleiben, wenn zum Schreiben von Sätzen nur 5 Zeilen nötig sind, das Format der EL-Bildanzeige jedoch 20 Zeilen aufnehmen kann, 15 Zeilen leer, d. h. sie enthalten keine leuchtenden Bildelemente.

Auch in Fällen wie den oben aufgeführten werden entsprechend dem herkömmlichen EL-Bildanzeige-Steuersystem die Abtastleitungen ohne ein leuchtendes Bildelement beim normalen Steuerablauf ebenso abgetastet, d. h. beim Steuerablauf unter Betätigung der Vorladeschaltung 80, der Pull-up-Ladeschaltung 90, der Einschreibschaltung 100 und des Quellenspannungs-Umschalters 110. Dies bedeutet, daß der Abtastvorgang für eine Zeile ohne leuchtendes Bildelement, der als Leerzeilenabtastung bezeichnet wird, ohne Notwendigkeit durch die Spannungszufuhr von den Schaltungen 80, 90, 100 und 110 erfolgt, was zu einem unnötigen Energieverbrauch führt. Da die Spannung der EL-Schicht kontinuierlich in Querrichtung zugeführt wird, kann die EL-Schicht nach einer bestimmten Benutzungsdauer ausfallen.

Die Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme. Es ist die Hauptaufgabe der Erfindung, ein EL-Bildanzeige- Steuersystem zu schaffen, das Energie spart, indem es die Schaltungen 80, 90, 100 und 110 während der Leerzeilenabtastung unwirksam macht.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung ist es, ein EL-Bildanzeige-Steuersystem zu schaffen, welches eine längere Lebensdauer der EL-Schicht ermöglicht.

Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben weist das erfindungsgemäßes EL-Bildanzeige-Steuersystem eine Abtastschaltung zum Erkennen mindestens eines HIGH-Signales in den Bilddaten einer Zeile sowie zum darauf folgenden Erzeugen eines Präsenzsignals und zum Erkennen der vollständigen Abwesenheit von HIGH-Signalen in den Bilddaten einer Zeile sowie zum darauf folgenden Erzeugen eines Absenzsignals auf. Zudem ist eine Steuerschaltung vorgesehen, um beim Erzeugen des Präsenzsignals die Vor-Ladeschaltung 80, die Pull-up-Ladeschaltung 90, die Einschreibschaltung 100 und das Quellspannungspegel- Umschaltnetzwerk 110 wirksam zu machen, und um beim Erzeugen des Absenzsignals diese Schaltungen 80, 90, 100 und 110 unwirksam zu machen.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Systems wird zwecks Energieeinsparung während der Leerzeilenabtastung die Energiezufuhr zu den Schaltungen 80, 90, 100 und 110 unterbrochen.

Diese und weitere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen sind gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern gekennzeichnet.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene ausschnittweise Seitenansicht einer EL-Bildanzeige;

Fig. 2 ein Schaltbild einer herkömmlichen EL-Bildanzeige- Steuerschaltung;

Fig. 3 eine Darstellung des ein- und ausgeschalteten Zustandes von verschiedenen in der Schaltanordnung nach Fig. 2 vorgesehenen Schaltungen und Transistoren;

Fig. 4 eine Darstellung von Wellenformen der Spannung, der bei Benutzung der EL-Bildanzeige-Steuerschaltung nach Fig. 1 die EL-Bildanzeige in Querrichtung unterworfen wird;

Fig. 5 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen EL-Bildanzeige- Steuerschaltung;

Fig. 6 eine Darstellung der Wellenformen der verschiedenen Signale, die in der Schaltung nach Fig. 5 verwendet werden;

Fig. 7 eine Darstellung des ein- und ausgeschalteten Zustandes von verschiedenen in der Schaltanordnung nach Fig. 5 vorgesehenen Schaltungen;

Fig. 8 eine Darstellung der Wellenformen der Spannung, der bei Benutzung der EL-Bildanzeige-Steuerschaltung nach Fig. 5 die EL-Bildanzeige in Querrichtung ausgesetzt wird.

In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße EL-Bildanzeige- Steuerschaltung dargestellt. Die Schaltung nach Fig. 5 weist im Vergleich zur herkömmlichen Schaltung nach Fig. 2 zusätzliche eine Gatterschaltung 140 auf, die die Zuführung von Signalen S 1, S 2, S 31 und S 4 unwirksam macht, wenn diese nicht nötig sind, d. h. wenn eine Abtastzeile ohne ein Leucht-Bildelement festgestellt wird. Die Gatterschaltung 140 wird durch eine Zustandsdetektorschaltung 151 und eine Gatterreihe 152 gebildet.

Die Zustandsdetektorschaltung 151 enthält Flip-Flops 141, 142 und 143, die derart in Kaskade geschaltet sind, daß der Q-Anschluß von Flip-Flop 141 mit dem D-Anschluß von Flip-Flop 142 und der Q-Anschluß von Flip-Flop 142 mit dem D-Anschluß von Flip-Flop 143 verbunden ist.

Eine Anzeige-Steuerschaltung 160 ist zum Erzeugen von Bilddaten ID vorgesehen, welche entsprechend Fig. 6 während der Abschnitte T 1 und T 2 (oder T 1′ und T 2′) in jeder Zeilenabtastperiode hergestellt werden. Die Bilddaten ID werden durch eine Kombination von "1"- und "0"- Werte definiert und dem Schieberegister 61 übermittelt, um als Antwort auf die in den Bilddaten ID erscheinenden "1"-Werte die Bildelemente aufleuchten zu lassen.

Wenn die Bilddaten ID nur durch "0"-Werte definiert sind und keine "1" vorhanden ist, hat die durch diese Bilddaten ID abgetastete Zeile kein leuchtendes Bildelement, d. h. sie ist eine Leerzeile. Somit wird eine Leerzeilenabtastung durchgeführt. Die während einer Zeilenabtastperiode erzeugten Bilddaten ID werden kurzzeitig im Schieberegister 61 gespeichert und in der nächsten Zeilenabtastperiode für die Zeilenabtastung auf der EL-Bildanzeige verwendet. Die Bilddaten ID werden auch dem Takt-Anschluß CL des Flip-Flops 141 zugeführt.

Die Anzeige-Steuerschaltung 160 erzeugt entsprechend Fig. 6 auch ein Rücksetzsignal während einer LOW-Phase des HD-Signals. Das Rücksetzsignal wird dem Rücksetz-Anschluß R des Flip-Flops 141 übermittelt.

Zudem erzeugt die Anzeige-Steuerschaltung 160 ein Signal HD zum Einstellen der Bilddaten-Aussendeperiode, das ein HIGH-Signal erzeugt, wenn das Übermitteln von Bilddaten erlaubt ist, und ein LOW-Signal, wenn deren Übermitteln nicht erlaubt ist. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform erzeugt das Signal HD während der Abschnitte T 1 und T 2 (oder T 1′ und T 2′) ein HIGH- Signal und während des Abschnittes T 3 (oder T 3′) ein Low-Signal, wie Fig. 6 zeigt. Das Signal HD wird dem Takt-Anschluß CL des Flip-Flops 143 und auch einem Inverter 144 zugeleitet. Dadurch erzeugt der Inverter 144 ein Signal HD, welches dem Takt-Anschluß CL des Flip-Flops 142 übermittelt wird.

Im weiteren erzeugt die Anzeige-Steuerschaltung 160 die Signale S 1, S 2, S 31, S 32 und S 4, und die Signale zum Steuern der Schieberegister 21, 31, 41 und 51.

Die Gatterreihe 152 enthält vier AND-Gatter 146, 147, 148 und 149, von denen jedes zwei Eingänge aufweist. Ein Eingang eines jeden AND-Gatters 146-149 ist mit dem Q-Ausgang von Flip-Flop 143 verbunden, und die anderen Eingänge der AND-Gatter 146-149 sind mit der Anzeige- Steuerschaltung 160 verbunden, um jeweils die Signale S 1, S 2, S 31 bzw. S 4 zu empfangen. Die Ausgänge der AND- Gatter 146, 147, 148 und 149 sind mit einer Vorladeschaltung 80, einer Pull-up-Ladeschaltung 90, einer Einschreibschaltung 100 bzw. einem Quellenspannungs-Umschalter 110 verbunden, welche als Antwort auf Signale S 1, S 2, S 31 (und/oder S 32) und S 4 gesteuert werden.

Der Arbeitsablauf der EL-Bildanzeige-Steuerschaltung wird anschließend im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben.

Für den Arbeitsablauf wird angenommen, daß die Zeile X 2 mindestens ein Bildelement A besitzt, welches aufleuchten soll, und daß Zeile X 3 eine Leerzeile ohne ein zum Aufleuchten bestimmtes Bildelement ist.

Während der Abtastperiode von Zeile X 1 werden die Bilddaten für die Zeile X 2 von der Bildanzeige-Steuerschaltung 160 erzeugt, im Schieberegister 61 gespeichert und gleichzeitig dem CL-Anschluß des Flip-Flops 141 zugeführt. Da die Bilddaten für Zeile X 2 mindestens eine "1" enthalten, hat zum Zeitpunkt M 1, d. h. am Ende der Erzeugung der Bilddaten für Zeile X 2, das vom Q-Anschluß des Flip-Flops 141 erzeugte Signal Q 1 den Wert "1".

Zudem wird zum Zeitpunkt M 1 als Antwort auf das Ansteigen des Signals ¯HD, welches zum CL-Anschluß des Flip-Flops 142 geleitet wird, das HIGH-Signal vom Flip-Flop 141 durch das Flip-Flop 142 aufgenommen. Wenn das Flip- Flop 142 ein HIGH-Signal erzeugt hat, wie in Fig. 6 der Fall ist, erzeugt es weiterhin das von seinem Q-Anschluß ausgehende HIGH-Signal. Anschließend wird in einer LOW-Periode des ¯HD-Signals in der Abtastperiode für Zeile X 1 ein Rücksetzsignal erzeugt, um das Flip- Flop 141 zurückzusetzen.

Dann wird zum Zeitpunkt M 2 als Antwort auf das Ansteigen des Signals HD, welches zum CL-Anschluß des Flip- Flops 143 geleitet wird, das HIGH-Signal vom Flip-Flop 142 durch das Flip-Flop 143 aufgenommen. Somit erzeugt das Flip-Flop 143 während der Abtastperiode für die Zeile X 2 ein HIGH-Signal (Signal Q 3), welches der Gatterreihe übermittelt wird, um die AND-Gatter 146-149 wirksam zu machen. Dadurch werden während der Abtastperiode für die Zeile X 2 Signale S 1, S 2, S 31 und S 4 den Schaltungen 80, 90, 100 bzw. 110 zugeführt, um das Abtasten von Zeile X 2 auf die oben beschriebene bekannte Art durchzuführen.

Zudem beginnt vom Zeitunkt M 2 ausgehend die Bildanzeige- Steuerschaltung 160 ein Bildsignal für die Zeile X 3 zu erzeugen, das keine "1" aufweist. Somit wird während einer Periode vom Zeitpunkt M 2 zum Zeitpunkt M 3 dem Takt-Anschluß CL des Flip-Flops 141 kein HIGH-Signal zugeleitet. Dementsprechend verbleibt das Flip-Flop 141 im Rücksetzzustand, um auch zum Zeitpunkt M 3 ein von seinem Q-Anschluß ausgehendes LOW-Signal zu erzeugen. Zum Zeitpunkt M 3 wird als Antwort auf das Ansteigen des Signals HD, welches dem CL-Anschluß des Flip-Flops 142 übermittelt wird, das LOW-Signal vom Flip-Flop 141 vom Flip-Flop 142 aufgenommen. Anschließend wird innerhalb des Abschnittes T 3 in der Abtastperiode für die Zeile X 2 ein Rücksetzsignal zum Rücksetzen des Flip-Flops 141 erzeugt.

Dann wird zum Zeitpunkt M 4 als Antwort auf das Ansteigen des Signals HD, welches dem CL-Anschluß des Flip- Flops 143 zugeführt wird, das LOW-Signal von Flip-Flop 142 dem Flip-Flop 143 zugeführt. Somit stoppt während der Abtastperiode für die Zeile X 3 die Gatterreihe 152 die Übermittlung der Signale S 1, S 2, S 31 und S 4 an die Schaltungen 80, 90, 100 bzw. 110. Somit wird das Abtasten der Zeile X 3 ohne das Einschalten einer der Schaltungen 80, 90, 100 und 110 ausgeführt, wie es durch eine durchgehende Linie in Fig. 7 dargestellt ist. Demzufolge entsteht entsprechend Fig. 8 während des Abtastens der Zeile X 3 keine Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden 2 und 6 der EL-Bildanzeige.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist, unterbricht das EL-Bildanzeige-Steuersystem während der Leerzeilenabtastperiode die Energiezufuhr von den Schaltungen 80, 90, 100 und 110 zur EL-Bildanzeige, wodurch der Energieverbrauch des Systems reduziert wird.

Da die EL-Bildanzeige selbst Ruheperioden durchlaufen kann, in denen der EL-Schicht keine Spannung in Querrichtung zugeführt wird, besitzt die im erfindungsgemäßen System vorgesehene EL-Bildanzeige eine längere Lebenserwartung als diejenige im herkömmlichen System.

Claims

1. Steuersystem für eine elektrolumineszierende Bildanzeige, zum Steuern einer mehrzeiligen EL-Bildanzeige, mit:

Bilddaten-Erzeugungsvorrichtungen (160), um von Zeile zu Zeile nacheinander Bilddaten zu erzeugen, wobei die Bilddaten für jede Zeile durch eine Kombination eines Signales mit einem ersten Niveau, welches das Aufleuchten eines Punktes auf der Bildanzeige repräsentiert, und eines Signales von einem zweiten Niveau, welches das Nicht-Aufleuchten eines Punktes auf der Bildanzeige repräsentiert, festgelegt sind;

einer ersten Schaltung (80, 90), die der Bildanzeige für jeden Zeilenabtastvorgang eine Spannung innerhalb eines ersten Bereiches zuführt, um die Bildanzeige zum Aufleuchten vorzubereiten;

einer zweiten Schaltung (100, 110), die der Bildanzeige eine Spannung innerhalb eines zweiten Bereiches zuführt, um als Antwort auf das Signal mit dem ersten Wert das Aufleuchten des Punktes auf der Bildanzeige zu bewirken;

gekennzeichnet durch:

einen Detektor (151), der in den Bilddaten einer Zeile das Vorhandensein mindestens eines Signals mit dem ersten Wert feststellt und daraufhin ein Präsenzsignal erzeugt, und der in den Bilddaten einer Zeile das vollständige Fehlen eines Signales mit dem ersten Wert feststellt und daraufhin ein Absenzsignal erzeugt; und eine Steuereinrichtung (152), welche die erste und die zweite Schaltung derart steuert, daß die erste und die zweite Schaltung bei Erzeugung des Präsenzsignals wirksam gemacht werden, und daß die erste und die zweite Schaltung bei Erzeugung des Absenzsignals unwirksam gemacht werden.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Treibereinrichtung (160), die Treibersignale (S 1, S 2, S 31, S 4) zum Steuern der ersten und der zweiten Schaltung erzeugt.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Gatter (146-149) enthält, die bei Erzeugung des Präsenzsignals das Treibersignal durchlassen und bei Erzeugung des Absenzsignals das Treibersignal unterdrücken.