DE3643149C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Treiberschaltung für
eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz-(EL)-Anzeige gemäß der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art. Die
Dünnfilm-Elektrolumineszenz(EL)-Anzeige ist als kapazitive
Flachmatrixanzeige ausgebildet und wird mit Hilfe von Wechselströmen
bzw. Wechselspannungen angesteuert (AC-Ansteuerung).
Im folgenden wird anhand der Fig. 1 eine Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung
näher beschrieben, die einen Doppelisolationsaufbau
(oder Dreischichtenaufbau) aufweist.
Streifen transparenter Elektroden 2 aus In2O3 liegen parallel
zueinander auf einem Glassubstrat 1. Auf diesem Glassubstrat
1 bzw. auf den transpartenten Elektroden 2 befinden
sich eine dielektrische Schicht 3 aus Y2O3, Si3N4, TiO2
oder Al2O3, eine Elektrolumineszenzschicht 4 (EL-Schicht)
aus ZnS, die mit einem aktivierenden Zusatz dotiert ist,
beispielsweise mit Mn, sowie eine weitere dielektrische
Schicht 3′ aus Y2O3, Si3N4, TiO2 oder Al2O3. Diese drei
Schichten 3, 4 und 3′ liegen der Reihe nach übereinander
und weisen jeweils eine Dicke auf, die zwischen 50 nm (500
Å und 1000 nm (10 000 Å) liegt. Die genannten drei Schichten
3, 4 und 3′ werden mit Hilfe einer Dünnfilmtechnologie aufeinanderliegend
hergestellt, beispielsweise durch Aufdampfen
oder Sputtern entsprechenden Materials auf die transparenten
Elektroden 2, um den genannten Dreischichtaufbau zu
erhalten. Zuletzt werden streifenförmige Gegenelektroden 5
aus Al2O3 auf die oberen Seite der Dreischichtenstruktur
erzeugt, die ebenfalls parallel zueinander liegen und unter
einem rechten Winkel zu den transparenten Elektroden 2 verlaufen.
Die Gegenelektroden 5 liegen dabei auf der freien
oberen Seite der Schicht 3′. Das auf diese Weise hergestellte
Dünnfilm-EL-Element kann aufgrund seiner Ersatzschaltung
als kapazitives Element bezeichnet werden, da die
zwischen den beiden dielektrischen Schichten 3 und 3′ eingebettete
EL-Schicht 4 auch zwischen Elektroden angeordnet
ist.
Wie anhand der in Fig. 2 dargestellten Helligkeits-Spannungscharakteristik
zu erkennen ist, wird das Dünnfilm-EL-
Element bei einer relativ hohen Spannung angetrieben, die
etwa bei 200 V liegt.
Das oben beschriebene Dünnfilm-EL-Element weist aufgrund
der Wechselstrom- bzw. AC-Ansteuerung eine hohe Luminanz
auf und besitzt darüber hinaus eine lange Lebensdauer. Beim
normalen Betrieb einer konventionellen Dünnfilm-EL-Anzeige
ist jede Datenelektrode mit einer Diode verbunden, die die
Hälfte einer modulierten Spannung VM liefert, sowie mit einer
Schalteinrichtung zur Entladung, bis 0 V erreicht sind.
Zusätzlich weist die oben beschriebene Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung
einen N-Kanal MOS-Treiber und einen P-Kanal
MOS-Treiber zur Feldumkehr und zur Umkehr der Polarität von
Schreibwellenformen bzw. Schreibspannungen auf, die an
Bildelemente in jeder Abtastzeile angelegt werden.
Bei der beschriebenen Treiberschaltung gehören zu einer Abtastperiode
einer Abtastzeile drei verschiedene Treiberperioden.
Darüber hinaus sind wenigstens 50 µs erforderlich,
um eine hinreichend hohe Luminanz für eine Abtastzeile zu
erzielen. Wird daher die Anzahl der Abtastelektroden erhöht,
so ist es erforderlich, die Bildfrequenz zu verringern,
was zu einer verschlechterten Bildqualität mit
Flickererscheinungen und geringer Luminanz führt.
Um die oben beschriebenen Nachteile zu vermindern, wurde
bereits seitens der Erfinder in der am 19. Mai 1986 eingereichten
US-Patentanmeldung 8 64 509 mit dem Titel "Treiberschaltung
für eine Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung" vorgeschlagen,
jede Datenelektrode mit einer dritten Schalteinrichtung
zum Aufladen der EL-Schichten zu verbinden, sowie
mit einer vierten Schalteinrichtung zum Beseitigen einer
bestimmten Spannung von diesen Schichten durch Entladung.
Jede dieser Datenelektroden ist mit eine Diode in umgekehrter
Richtung bezüglich der Lade- oder Entladerichtung verbunden,
so daß es möglich ist, die Datenelektroden gleichzeitig
auf eine bestimmte Spannung aufzuladen oder zu entladen,
und zwar in Übereinstimmung mit den Bilddaten während
der Schreibsteuerperiode. Mit anderen Worten kann eine Modulationssteuerung
durchgeführt werden, und zwar gleichzeitig
mit dem Schreibsteuerbetrieb, so daß sich auf diese
Weise die Ansteuerperiode für jede Abtastzeile auf etwa 40
µs verkürzen läßt. Werden daher Daten bei identischer Bildfrequenz
abgebildet, so können gegenüber der konventionellen
Treiberschaltung bzw. Dünnfilm-El-Anzeige bei der neuen
Treibernschaltung bzw. Dünnfilm-EL-Anzeige mehr Abtastelektroden
vorhanden sein.
Die entsprechende britische Patentanmeldung wurde am
10. Juni 1986 eingereicht und weist die Nr. 86 14 090 auf.
Die entsprechende deutsche Anmeldung vom 09. Juni 1986 besitzt
die Nummer P 36 19 366.6.
Wird allerdings bei der neuen Dünnfilm-EL-Anzeige die Anzahl
der Abtastzeilen erhöht, um die Anzeigekapazität zu
vergrößern, so erhöht sich auch die synthetische
Kapazität (elektrische Kapazität) aller Bildelemente
selbst. Darüber hinaus erhöht sich auch bei einer vergrößerten
Anzahl von Abtastzeilen die Anzahl der Lade-Entladezyklen
innerhalb einer bestimmten Zeitperiode, beispielsweise
innerhalb eines Halbbildes, so daß dadurch der Leistungsverbrauch
erheblich gesteigert wird, wenn die Modulationssteuerung
durchgeführt wird. Auch wird bei dieser Ansteuerart
eine größere Leistung verbraucht, da eine Aufladung
bzw. Spannungsveränderung augenblicklich durchgeführt
wird, und zwar entweder von der modulierten Spannung VM zur
Spannung 0 V oder von der Spannung 0 V zur Spannung VM.
Aus der DE 35 11 886 A1 ist weiterhin eine Treiberschaltung
zum Ansteuern einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeige bekannt,
die eine mit ungeradzahligen Abtastelektroden verbundene
N-Kanal-Treiberschaltung und eine ebenfalls mit
diesen verbundene P-Kanal-Treiberschaltung aufweist. Mit
den geradzahligen Abtastelektroden sind eine N-Kanal-Treiberschaltung
und weiterhin eine P-Kanal-Treiberschaltung
verbunden. Die vier MOS-Treiberschaltungen dienen zur Wechselstromansteuerung
des matrixförmigen Dünnfilm-EL-Displays.
Mit den N-Kanal-Treiberschaltungen ist eine Sourcepegelschaltung
verbunden, mit deren Hilfe die Sourcespannung
der in den Treiberschaltungen vorhandenen Transistoren
synchron mit der Bildbereichsansteuerung des EL-Displays
umgeschaltet werden kann. Die Datenelektroden sind mit
einer weiteren Schalteinrichtung verbunden, über die an die
Datenelektroden entweder eine Leerlaufspannung oder die
Hälfte einer Modulationsspannung angelegt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Treiberschaltung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß
deren Leistungsverbrauch im Modulationsbetrieb erheblich
vermindert ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Eine vorteilhafte
Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.
Eine Treiberschaltung nach der Erfindung für eine Dünnfilm-
Elektrolumineszenz-(EL)-Anzeige, mit einer Elektrolumineszenzschicht,
die zwischen Abtastelektroden und rechtwinklig
zu diesen verlaufenden Datenelektroden angeordnet ist, einer
ersten und einer zweiten Schalteinrichtung, die mit jeder
der Abtastelektroden verbunden sind, um an diese jeweils
eine Spannung mit positiver und negativer Polarität
gegenüber der Spannung der Datenelektroden anzulegen, einer
dritten und einer vierten Schalteinrichtung, die mit jeder
der Datenelektroden verbunden sind, um die Elektrolumineszenzschicht
in Übereinstimmung mit den Abtasteleketroden jeweils
aufzuladen bzw. zu entladen, einer fünften Schalteinrichtung,
die mit einer gemeinsamen Leitung der ersten
Schalteinrichtung verbunden ist, um an diese Leitung eine
negative Schreibspannung zu liefern, und einer
sechsten Schalteinrichtung, die mit einer gemeinsamen Leitung der
zweiten Schalteinrichtung verbunden ist, um an diese
Leitung eine positive Schreibspannung zu liefern, zeichnet
sich dadurch aus, daß
- - beim Entladen der Elektrolumineszenzschicht durch die dritte und vierte Schalteinrichtung die fünfte und die sechste Schalteinrichtung jeweils eine Spannung von 0 V an die mit ihnen verbundenen gemeinsamen Leitungen liefern, um die Abtastelektroden auf 0 Volt zu halten,
- - eine siebte Schalteinrichtung mit einer gemeinsamen Leitung der dritten Schalteinrichtung verbunden ist, um diese gemeinsame Leitung auf einer Leerlaufspannung, auf einer Modulationsspannung oder auf der halben Modulationsspannung zu halten, und
- - die siebte Einrichtung beim Entladen die Leerlaufspannung sowie beim Aufladen durch die dritte und vierte Schalteinrichtung zunächst die halbe Modulationsspannung und dann die volle Modulationsspannung erzeugt.
Vorzugsweise werden beim Aufladen alle nicht ausgewählten
Abtastelektroden im schwimmenden Zustand gehalten.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar. Es zeigen
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Teils einer Dünnfilm-EL-Anzeige,
Fig. 2 die Beziehung zwischen Helligkeit und angelegter
Spannung bei der Dünnfilm-EL-Anzeige nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild einer Treiberschaltung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise
der in Fig. 3 gezeigten Treiberschaltung,
Fig. 5, 6 und 7 weitere Diagramme zur Erläuterung des Logikbetriebs
der in Fig. 3 dargestellten Treiberschaltung
und
Fig. 8 ein Ersatzschaltbild der Treiberschaltung nach
Fig. 3.
Im folgenden wird anhand der Fig. 3 der Aufbau der Treiberschaltung
nach der Erfindung näher beschrieben. Eine Dünnfilm-
EL-Anzeige 10 mit einer Emissionsschwellenspannung VW
(= 190 V) weist Datenelektroden auf, die in X-Richtung nebeneinanderliegend
angeordnet sind, sowie Abtastelektroden,
die in Y-Richtung nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die
Abtastelektroden verlaufen in Fig. 3 horizontal, während
die Datenelektroden vertikal verlaufen. Ein abtastseitiger
N-Kanal Hochspannungs MOS IC 20 ist mit den Abtastelektroden
der ungeradzahligen Zeilen verbunden, während ein abtastseitiger
N-Kanal Hochspannungs MOS IC 30 mit den Abtastelektroden der geradzahligen Zeilen verbunden ist. Diese
ICs 20 und 30 bilden die erste Schalteinrichtung. Mit
den Bezugszeichen 21 und 31 sind logische Schaltungen bezeichnet,
beispielsweise Schieberegister, die innerhalb der
MOS ICs 20 und 30 liegen. Ein abtastseitiger P-Kanal Hochspannungs
MOS IC 40 ist weiterhin mit den Abtastelektroden
der ungeradzahligen Zeilen verbunden, während ein abtastseitiger
P-Kanal Hochspannungs MOS IC 50 mit den Abtastelektroden
der geradzahligen Zeilen verbunden ist. Diese
ICs 40 und 50 bilden die zweite Schalteinrichtung. Mit den
Bezugszeichen 41 und 51 sind logische Schaltungen bezeichnet,
beispielsweise Schieberegister, die jeweils in den MOS
ICs 40 und 50 liegen.
Ein Datenelektrodentreiber (IC) ist mit dem Bezugszeichen
200 bezeichnet. Der Datenelektrodentreiber 200 enthält
Transistoren UT 1 bis UTi mit einer Hochziehfunktion, die
die dritte Schalteinrichtung bilden. Jeweils ein Ende eines
solchen Transistors ist mit einer Spannungsquelle verbunden,
die eine Spannung VM = 60 V oder ½ VM = 30 V liefern kann. Transistoren
DT 1 bis DTi mit einer Herabziehfunktion bilden die vierte
Schalteinrichtung, wobei jeweils ein Ende eines solchen
Transistors geerdet ist. Zum Datenelektrodentreiber 200 gehören
ferner Dioden UD 1 bis UDi und DD 1 bis DDi zum Anlegen
eines Stroms in umgekehrter Ricthung gegenüber den Strömen
der Transistoren UT 1 bis UTi und DT 1 bis DTi. Die Dioden
UD 1 bis UDi liegen dabei parallel zu den Transistoren UT 1
bis UTi, während die Dioden DD 1 bis DDi parallel zu den
Transistoren DT 1 bis DTi liegen. Die genannten Komponenten
innerhalb des Datenelektrodentreibers werden durch eine logische
Schaltung 201 angesteuert, die sich innerhalb des
Datenelektrodentreibers befindet und beispielsweise als
Schieberegister ausgebildet sein kann.
Eine Wählschaltung zur Auswahl eines Source-Potentials für
die abtastseitigen P-Kanal Hochspannungs MOS ICs ist mit
dem Bezugszeichen 300 bezeichnet. Mit ihrer Hilfe lassen
sich ein Potential von 220 V (= VK + 1/2 VW) oder ein Potential
von 0 V auswählen, indem ein Schalter SW 1 durch ein
Signal PSC entsprechend angesteuert wird.
Eine Wählschaltung zur Auswahl eines Source-Potentials für
die abtastseitigen N-Kanal Hochspannungs MOS ICs ist mit
dem Bezugszeichen 400 bezeichnet. Diese Wählschaltung
bildet die fünfte Schalteinrichtung. Ein Potential von -160
V (= -VW + 1/2 VM) oder von 0 V wird mit Hilfe eines
Schalters SW 2 eingestellt, der durch ein Signal NSC ansteuerbar
ist.
Eine Datenumkehrsteuerschaltung ist mit dem Bezugszeichen
500 bezeichnet. Dagegen ist mit dem Bezugszeichen 600 eine
Vcc 2 Steuerschaltung zur Bildung der siebten Schalteinrichtung
bezeichnet, die die gemeinsame Leitung Vcc 2 der Transistoren
UT 1 bis UTi und der Dioden UD 1 bis UDi kontrolliert,
die sich innerhalb des Datenelektrodentreibers 200
befinden. Mit Hilfe zweier Schalter T 1 und T 2 lassen sich
entweder ein Potential von 30 V (1/2 VM) oder 60 V (VM)
auswählen. Sind der Schalter T 1 ausgeschaltet und der
Schalter T 2 eingeschaltet, so wird ein Potential von 30 V
ausgewählt. Sind dagegen der Schalter T 1 eingeschaltet und
der Schalter T 2 ausgeschaltet, so wird ein Potential von 60
V geliefert. Mit Hilfe eines Schalters T 3 kann die gemeinsame
Leitung Vcc 2 entweder auf einen schwimmenden Zustand
gebracht oder auf eines der bestimmten Potentiale gelegt
werden, das durch die Schalter T 1 und T 2 ausgewählt worden
ist.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der in Fig. 3 dargestellten
Treiberschaltung unter Bezugnahme auf das in Fig.
4 gezeigte Zeitablaufdiagramm näher erläutert.
Dabei sei angenommen, daß die Abtastelektroden Y 1 und Y 2
mit den Bildelementen A und B durch zeilensequentielle Ansteuerung
ausgewählt worden sind. Gemäß der Treiberschaltung
nach Fig. 3 kehrt sich die Polarität der an die Bildelemente
angelegten Spannung von Zeile zu Zeile um. Die
Zeitspanne, in der ein negativer Schreibpuls an die Bildelemente
einer ausgewählten Elektrodenzeile durch Einschaltung
des Transistors im N-Kanal Hochspannungs MOS IC 20
oder 30 angelegt wird, der mit der ausgewählten abtastseitigen
Elektrodenzeile verbunden ist, wird als N-Kanal-Steuerzeit
bezeichnet. Dagegen wird die Zeitspanne, in der ein
positiver Schreibpuls an die Bildelemente in einer ausgewählten
Elektrodenzeile durch Einschaltung des Transistors
innerhalb des P-Kanal Hochspannungs MOS IC 40 oder 50 angelegt
wird, der mit der ausgewählten abtastseitigen Elektrodenzeile
verbunden ist, als P-Kanal-Steuerzeit bezeichnet.
Ein Feld bzw. Halbbild, in dem eine N-Kanal-Steuerung für
die abtastseitigen Elektroden von ungeraden Zeilen und eine
P-Kanal-Steuerung für die abtastseitigen Elektroden von geradzahligen
Zeilen durchgeführt wird, wird als NP-Feld bzw.
NP-Halbbild bezeichnet. Dagegen wird ein Feld bzw. Halbbild,
in dem eine P-Kanal-Steuerung für die abtastseitigen
Elektroden von ungeradzahligen Zeilen und eine N-Kanal-
Steuerung für die abtastseitigen Elektroden von geradzahligen
Zeilen durchgeführt wird, als PN-Feld bzw. PN-Halbbild
bezeichnet.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der Treiberschaltung
nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 näher
beschrieben. Mit H ist ein Horizontalsynchronisationssignal
bezeichnet, durch das Daten während der hochliegenden
Perioden geliefert werden. V ist ein Vertikalsynchronisationssignal.
Die Ansteuerung für ein Halbbild beginnt mit
der ansteigenden Flanke des Vertikalsynchronisationssignals
V. DLS ist ein Datenhaltesignal, das jedesmal dann ausgegeben
wird, wenn Daten für eine Zeile übertragen worden
sind. DCK ist ein Datenübertragungstakt auf der Datenseite.
Mit RVC ist ein Datenumkehrsignal bezeichnet, das einen hohen
Pegel während der Datenübertragungsperiode der Elektrodenzeile
annimmt, für die eine P-Kanal-Steuerung durchgeführt
wird. Es kehrt alle Daten während der hochliegenden
Periode um. DATA ist ein Anzeigedatensignal. Mit D 1 bis Di
sind Dateneingaben für die Transistoren des datenseitigen
Elektrodentreiber ICs 200 bezeichnet. Die weiteren Signale
sind aus der nachfolgenden Tabelle 1 zu entnehmen.
NSC Steuersignal für die Sourcepotential-Wählschaltung
(400) der N-Kanal Hochspannungs MOS ICs
Löschsignal für den N-Kanal Hochspannungs MOS IC der ungeradzahligen Zeilen
Löschsignal für den N-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
NSTgerade STROBE-Signal für den N-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
Übertragungsdaten für die N-Kanal Hochspannungs MOS ICs
PSC Steuersignal für die Sourcepotential-Wählschaltung (300) der P-Kanal Hochspannungs MOS ICs
PCLungerade Löschsignal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der ungeradzahligen Zeilen
PSTungerade STROBE-Signal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der ungeradzahligen Zeilen
PCLgerade Löschsignal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
STROBE-Signal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
PDATA Übertragungsdaten für die P-Kanal Hochspannungs MOS ICs
CLOCK Abtastseitiger Datenübertragungstakt
Löschsignal für den N-Kanal Hochspannungs MOS IC der ungeradzahligen Zeilen
Löschsignal für den N-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
NSTgerade STROBE-Signal für den N-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
Übertragungsdaten für die N-Kanal Hochspannungs MOS ICs
PSC Steuersignal für die Sourcepotential-Wählschaltung (300) der P-Kanal Hochspannungs MOS ICs
PCLungerade Löschsignal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der ungeradzahligen Zeilen
PSTungerade STROBE-Signal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der ungeradzahligen Zeilen
PCLgerade Löschsignal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
STROBE-Signal für den P-Kanal Hochspannungs MOS IC der geradzahligen Zeilen
PDATA Übertragungsdaten für die P-Kanal Hochspannungs MOS ICs
CLOCK Abtastseitiger Datenübertragungstakt
Grundsätzlich werden die Datenelektroden dadurch angesteuert,
daß die Spannung, die an die datenseitigen Elektrodenleitungen
angelegt wird, zwischen VM (= 60 V) und 0 V umgeschaltet
wird, und zwar mit Zyklen von einer Horizontalperiode
in Übereinstimmung mit den Bilddaten (H: Luminanz
bzw. Helligkeit, L: keine Luminanz bzw. Dunkelheit).
Die Spannungsumschaltsteuerung wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Fig. 5 näher beschrieben. Diese Fig. 5
zeigt den detaillierten Aufbau der logischen Schaltung 201.
Bei Ansteuerung einer bestimmten datenseitigen Elektrodenzeile
werden Ausgänge eines EXCLUSIV-OR zwischen den Bilddaten
(H: Luminanz bzw. Helligkeit, L: keine Luminanz bzw.
Dunkelheit) für die nachfolgenden Zeilen und dem Signal RVC
der Reihe nach in ein Schieberegister 2011 eingegeben, das
eine Speicherkapazität für eine Zeile aufweist. Nach Beendigung
der Datenübertragung für eine Zeile werden die vom
EXCLUSIV-OR erhaltenen Eingänge, also (DATA) + (RVC), die
im Schieberegister 2011 gespeichert sind, nunmehr mit Hilfe
des eingegebenen Signals DLS vom Schieberegister 2011 in
eine Halteschaltung 2012 übertragen und dort so lange gespeichert,
bis die momentane Treibersteuerung beendet ist.
Die Transistoren UT 1 bis UTi sowie DT 1 bis DTi werden über
die Ausgänge der Halteschaltung 2012 angesteuert. Demzufolge
wird die an die datenseitigen Elektroden angelegte Spannung
umgeschaltet, und zwar mit Zyklen von einer Horizontalperiode
für jeden Signaleingang DLS.
Bei der Treiberschaltung nach der Erfindung wird die Spannung
VM (= 60 V) nicht momentan angelegt, wenn der Transistor
UTn eingeschaltet wird. Die Steuerschaltung 600 für
die gemeinsame Leitung führt vielmehr einen schrittweisen
Steuerbetrieb durch, der die Spannung von 1/2 VM (= 30 V)
zum Wert VM (= 60 V) anhebt. Hierdurch ergibt sich eine
Leistungseinsparung während der Modulation um 3/4 gegenüber
dem Leistungsverbrauch bei der herkömmlichen Ansteuerung.
Das Signal RVC liegt auf hohem Pegel während der Datenübertragungsperiode
für eine Zeile, für die eine P-Kanal-Steuerung
durchgeführt wird. Während dieser Periode kehrt das
Signal Daten um, wie nachfolgend beschrieben wird.
Bei der P-Kanal-Steuerung, die später noch erläutert wird,
sind die Transistoren der P-Kanal Hochspannungs MOS ICs 40
oder 50 eingeschaltet, um die Spannung für die ausgewählte
Abtastelektrodenzeile auf den Wert (VW + 1/2 VM) (=220 V)
anzuheben und die Spannung für die ausgewählte datenseitige
Elektrodenzeile auf 0 V zu reduzieren, so daß eine Spannung
von (VW + 1/2 VM) am Bildelement anliegt und dieses leuchtet.
An den nicht ausgewählten Elektrodenleitungen liegt in
der Zwischenzeit eine Spannung von VM (= 60 V) an, so daß
an den entsprechenden Bildelementen eine Spannung von (VW +
1/2 VM) - VM = 160 V anliegt. Da diese Spannung unterhalb
des Pegels für eine Lichtemission liegt, bleiben die entsprechenden
Bildelemente dunkel. Um die P-Kanal-Steuerung
durchzuführen, wird der mit der ausgewählten datenseitigen
Elektrodenleitung N verbundene Transistor UTn ausgeschaltet,
während der Transistor DTn eingeschaltet wird. Für
eine nicht ausgewählte Elektrodenleitung M wird der Transistor
UTm eingeschaltet, während der Transistor DTm ausgeschaltet
wird. Mit anderen Worten muß der Dateneingang für
die ausgewählte Leitung (Dn) niedrig sein bzw. auf niedrigem
Pegel liegen, während derjenige für die nicht ausgewählte
Leitung (Dm) hoch sein muß bzw. auf hohem Pegel liegen muß.
Es liegen also genau umgekehrte Verhältnisse wie
beim Bilddateneingang vor (H: Helligkeit, L: Dunkelheit),
so daß das Signal RVC zur Dateninvertierung erforderlich
ist. Die Wellenform der Spannung, die an die auf diese Weise
gesteuerten Datenelektroden angelegt wird, ist in Fig. 4
mit X 2 markiert. Die durchgezogene Linie zeigt die Wellenform,
wenn alle Bildelemente leuchten. Dagegen gibt die gestrichelte
Linie die Wellenform an, wenn kein Bildelement
Licht emittiert.
Im folgenden wird die Ansteuerung der Abtastelektroden näher
beschrieben. Der innere Aufbau der logischen Schaltungen
21 und 31 innerhalb der N-Kanal Hochspannungs MOS ICs
20 und 30 ist in Fig. 6 dargestellt. Dagegen zeigt die Fig.
7 den inneren Aufbau der logischen Schaltungen 41 und 51 in
den P-Kanal Hochspannungs MOS ICs 40 und 50. Die Wahrheitstafeln
für die jeweiligen logischen Schaltungen sind in
Form der Tabellen 2 und 3 zusammengefaßt. Die Konstruktionen
der N-Kanal Hochspannungs MOS ICs und der P-Kanal
Hochspannungs MOS ICs sind komplementär zueinander. Obwohl
sie eine umgekehrte Logik aufweisen, haben sie doch einen
identischen Aufbau. Daher werden nur die N-Kanal Hochspannungs
MOS ICs 20 und 30 näher beschrieben.
Ein Schieberegister 3000 speichert eine ausgewählte Abtastelektrodenzeile.
Es empfängt das Signal während der
hochliegenden Periode und überträgt es während der niedrigliegenden
Periode des CLOCK-Signals. In dieser Steuerschaltung
werden die Signale NSTungerade und NSTgerade jeweils
zum N-Kanal Hochspannungs MOS IC 20 für die ungeradzahligen
Zeilen und zum N-Kanal Hochspannungs MOS IC 30 für die geradzahligen
Zeilen als Taktsignale übertragen, wie die Fig.
4 zeigt. Der NDATA Signaleingang zum Schieberegister 3000
hat nur einen niedrigliegenden Bereich im Halbbild. Dieser
niedrigliegende Bereich fällt mit der ersten hochliegenden
Periode des CLOCk-Signals (NSTungerade) oder (NSTgerade)
zusammen, wobei der niedrigliegende Bereich bzw. die genannte
erste hochliegende Periode hinter der ansteigenden
Flanke des Signals V liegen, wie der Fig. 4 zu entnehmen
ist. Daher wird jeweils nur ein CLOCK-Signal (NSTungerade)
oder (NSTgerade) für jeweils zwei horizontale Perioden eingegeben,
da die N-Kanal- oder P-Kanalsteuerung abwechselnd
für jede Zeile durchgeführt werden. Die CLOCK-Signaleingänge
in die N-Kanal Hochspannungs MOS ICs und in die P-Kanal
Hochspannungs MOS ICs sind daher in der Phase gegeneinander
um eine Horizontalperiode versetzt. Innerhalb des NP-Halbbildes
werden Pulssignale nur für das Signal (NSTungerade)
(= CLOCKungerade) geliefert, um die N-Kanalsteuerung für
die ungeradzahligen Zeilen durchzuführen. Dagegen werden im
PN-Halbbild solche nur für das Signal (NSTgrade) (= CLOCK-
gerade) geliefert, um die N-Kanalsteuerung für die geradzahligen
Zeilen durchzuführen.
Eine logische Schaltung 3001 empfängt zwei Signale NST und
NCL, um in einen von drei Zuständen geschaltet zu werden.
In einem Zustand sind die Hochspannungs MOS IC Transistoren
eingeschaltet, während sie im anderen Zustand ausgeschaltet
sind. In einem dritten Zustand werden die Transistoren in
Übereinstimmung mit den Daten vom Schieberegister 3000 angesteuert,
dessen Logik der in Tabelle 2 dargestellten
Wahrheitstafel zu entnehmen ist. Der oben beschriebene Betrieb
ist in Tabelle 4 zusammengefaßt.
Wie der obigen Beschreibung zu entnehmen ist, ist der Betrieb
der Treiberschaltung nach der Erfindung grob in zwei
zeitliche Blöcke unterteilt, und zwar in den zeitlichen
Block zur Erzeugung des NP-Halbbildes und in den zeitlichen
Block zur Erzeugung des PN-Halbbildes. Ist der Betrieb bezüglich
beider Halbbilder abgeschlossen, so wird ein AC-
Puls, der zur Lichtemission erforderlich ist, für jedes
Bildelement der Dünnfilm-EL-Anzeige beendet. Jedes Halbbild
ist darüber hinaus in zwei weitere zeitliche Blöcke unterteilt.
Diese beiden zeitlichen Blöcke werden durch die N-
Kanalsteuerung und durch die P-Kanalsteuerung gebildet. Im
NP-Halbbild wird die N-Kanalsteuerung durchgeführt, und
zwar für die Abtastelektroden ausgewählter ungeradzahliger
Zeilen, und die P-Kanalsteuerung für die Elektroden ausgewählter
geradzahliger Zeilen, während umgekehrte Verhältnisse
im PN-Halbbild vorliegen. Jede Steuerung (N-Kanalsteuerung
und P-Kanalsteuerung) umfaßt ferner eine Entladeperiode
und eine Schreibperiode. Die Entladeperiode hat
eine Länge von etwa 10 µs, während die Schreibperiode eine
Länge von etwa 30 µs aufweist. Eine Horizontalperiode hat
daher eine Länge von etwa 40 µs.
Das N-Kanal Sourcepotential und das P-Kanal Sourcepotential
sind Sourcepotentiale für die N-Kanal und P-Kanal Hochspannungs
MOS IC Transistoren, die erforderlich sind, um eine
perfekt symmetrische AC-Wellenform hinreichend großer Amplitude
zur Lichtemission an die EL-Bildelemente innerhalb
des NP- und des PN-Halbbildes zu legen.
NSC ist ein Steuersignal für die Sourcepotential-Wählschaltung
400 zur Steuerung der N-Kanal Hochspannungs MOS ICs.
Nimmt das NSC-Signal den Einschaltpegel bzw. hohen Signalpegel
ein, so ist das Sourcepotential -(VW - 1/2 VM) = -160
V. Nimmt dagegen das NSC-Signal den Ausschaltzustand bzw.
niedrigen Signalpegel ein, so ist das Sourcepotential 0 V.
PSC ist ein Steuersignal für die Sourcepotential-Wählschaltung
300 zur Steuerung der P-Kanal Hochspannungs MOS ICs.
Nimmt es den Einschaltzustand bzw. den hohen Signalpegel
ein, so ist das Sourcepotential VW + 1/2 VM = 220 V. Nimmt
es dagegen den Ausschaltzustand bzw. den niedrigen Signalpegel
ein, so ist das Sourcepotential 0 V. NTungerade ist
der N-Kanal Hochspannungs MOS Transistor in der integrierten
Schaltung 20, NTgerade der N-Kanal Hochspannungs MOS
Transistor in der integrierten Schaltung 30, PTungerade der
P-Kanal Hochspannungs MOS Transistor in der integrierten
Schaltung 40 und PTgerade der P-Kanal Hochspannungs MOS
Transistor in der integrierten Schaltung 50. Der EIN/AUS-
Betrieb dieser Transistoren bei jeder Ansteuerart wird
nachfolgend genauer beschrieben. In Tab. 4 bedeutet EIN,
daß nur die ausgewählte Zeile eingeschaltet ist. Diese
Transistoren nehmen den Zustand EIN, AUS oder (EIN) ein,
und zwar in Abhängigkeit von den Signalen ,
NSTungerade, , NSTgerade, PCLungerade, ,
PCLgerade und . Die Logik für jeden zeitlichen
Ablauf ist ebenfalls der Tabelle 4 zu entnehmen.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 3 gezeigten
Treiberschaltung nach der Erfindung wird nachfolgend auf
das entsprechende und in Fig. 8 dargestellte Ersatzschaltbild
Bezug genommen, um die Ansteuerung der jeweiligen Elemente
genauer zu beschreiben. Die in Fig. 8 erscheinenden
Codes sind in der Tabelle 5 erläutert.
Code | |
Beschreibung | |
C | |
Statische Kapazität pro Bildelement der EL-Anzeige | |
B | Anzahl der leuchtenden Bildelemente auf einer ausgewählten Abtastzeile |
D | Anzahl der Datenelektroden |
S | Anzahl der Abtastelektroden |
CBS | Synthetische Kapazität der datenseitigen ausgewählten Bildelemente auf einer ausgewählten Abtastzeile: B C |
CB | Synthetische Kapazität der datenseitigen ausgewählten Bildelemente auf einer nichtausgewählten Abtastzeile |
CDS | Synthetische Kapazität der datenseitigen nicht ausgewählten Bildelemente auf einer ausgewählten Abtastzeile: (D-B) · C |
CD | Synthetische Kapazität der datenseitigen nicht ausgewählten Bildelemente auf einer nicht ausgewählten Abtastzeile |
Vcc 2 | Gemeinsame Leitung der datenseitigen Schalteinrichtung zur Aufladung |
1/2 VM | Spannungsversorgungsquelle (zur Lieferung des halben Werts der modulierten Spannung) |
T 1 | Schalter zur Verdoppelung der Spannung |
T 2 | Schalter zum Aufladen CM |
T 3 | Schalter zur Erzeugung des schwimmenden Zustands der Leitung Vcc 2 |
CM | Kondensator zur Spannungsverdoppelung |
UTB | Hiermit sind alle Ladetransistoren bezeichnet, die mit den ausgewählten Datenleitungen verbunden sind |
UTD | Hiermit sind alle Ladetransistoren bezeichnet, die mit den nicht ausgewählten Datenleitungen verbunden sind |
DTB | Hiermit sind alle Entladetransistoren bezeichnet, die mit den ausgewählten Datenleitungen verbunden sind |
DTD | Hiermit sind alle Endladetransistoren bezeichnet, die mit den nicht ausgewählten Datenleitungen verbunden sind |
UDB | UTB-Schutzdiode |
UDD | UTD-Schutzdiode |
DDB | DTB-Schutzdiode |
DDD | DTD-Schutzdiode |
NTS | Hochspannungs N-Kanal MOS Transistor, verbunden mit der ausgewählten Abtastzeile |
PTS | Hochspannungs P-Kanal MOS Transistor, verbunden mit der ausgewählten Abtastzeile |
NT | Hochspannungs N-Kanal MOS Transistor, verbunden mit der nicht ausgewählten Abtastzeile |
PT | Hochspannungs P-Kanal MOS Transistor, verbunden mit der nicht ausgewählten Abtastzeile |
NSC | Schalter zum Umschalten des Source-Anschlusses des N-Kanal MOS Transistors zwischen -VW und 0 V |
PSC | Schalter zum Umschalten des Source-Anschlusses des P-Kanal MOS Transistors zwischen VW + VW und 0 V |
ND | Diode, die normalerweise den Source-Anschluß des N-Kanal MOS Transistors auf 0 V hält |
PD | Diode, die normalerweise den Source-Anschluß des P-Kanal MOS Transistors auf 0 V hält |
Zuerst werden Signale PSC und NSC ausgeschaltet, um die
Sourcepotentiale der N-Kanal und P-Kanal Hochspannungs MOS
Transistoren auf 0 V zu halten. Zur selben Zeit werden alle
Transistoren NTungerade, NTgerade, PTungerade und PTgerade
eingeschaltet, um das Sourcepotential der abtastseitigen
Elektroden bzw. Abtastelektroden auf 0 V zu halten. Während
dieser Betrieb durchgeführt wird, bleibt der Schalter T 3
der Datenseite ausgeschaltet, so daß die gemeinsame Leitung
Vcc 2 weiterhin den schwimmenden Zustand (floating state)
einnimmt. Als nächstes wird derjenige Transistor UTB eingeschaltet,
der mit den die ausgewählten Bildelemente enthaltenden
Elektroden verbunden ist, und zwar in Übereinstimmung
mit den Bilddaten. Der Transistor DTB ist ausgeschaltet.
Der Transistor UTD wird ausgeschaltet, wobei dieser
Transistor mit Elektroden verbunden ist, die nicht ausgewählte
Bildelemente enthalten. Ferner wird der Transistor
DTD eingeschaltet. Da die gemeinsame Leitung Vcc 2 weiterhin
den schwimmenden Zustand einnimmt, wenn jeder Transistor so
betrieben wird, daß eine Aufladung in einer Richtung entgegengesetzt
zum letzten Treiberbetrieb durchgeführt werden
kann, läßt sich nur eine Entladung vornehmen. Würden Aufladevorgänge
in der identischen Richtung durchgeführt werden,
so würde die Ladung konstantgehalten werden. Mit anderen
Worten kann eine Entladung nur dann durchgeführt werden,
wenn eine Ladung mit bestimmter Polarität entgegengesetzt
zu der Richtung angelegt wird, unter der der Ladevorgang
während der letzten Ansteuerung durchgeführt worden ist.
Eine Entladung läßt sich nicht vornehmen, wenn Ladungen mit
identischer Polarität angelegt werden.
Zunächst wird das Signal NSC eingeschaltet, um eine Spannung
-(VW - 1/2 VM) = -160 V für das Sourcepotential des
N-Kanal Hochspannungs MOS Transistors bereitzustellen. Das
Signal PSC wird ausgeschaltet, um das Sourcepotential des
P-Kanal Hochspannungs MOS Transistors auf 0 V zu halten. In
Übereinstimmung mit den im Schieberegister 21 gespeicherten
Daten wird dann eine Zeile vom N-Kanal Hochspannungs MOS
Transistor NTungerade auf der Seite der ungeradzahligen
Zeilen ausgewählt, um den Transistor NTS einzuschalten.
Alle anderen N-Kanal und P-Kanal Hochspannungs MOS Transistoren
sind ausgeschaltet. Dioden UTB, UTD, DTB und DTD auf
der Datenseite setzen ihren Treiberbetrieb während der Entladeperiode
fort. Die gemeinsame Leitung Vcc 2 schaltet zuerst
den Schalter T 3 ein, um vom fließenden Zustand in den
Zustand 1/2 MV zu wechseln. Dann wird der Schalter T 2 ausgeschaltet,
während der Schalter T 1 eingeschaltet wird, damit
die Spannung sich auf den Wert VM hochziehen kann. Auf
diese Weise wird erreicht, daß das Sourcepotential der datenseitigen
Elektroden, die die ausgewählten Bildelemente
enthalten, den Wert VM = 60 V annimmt, und daß die nichtausgewählten
Elektroden mit einer Spannung von 0 V beaufschlagt
werden. Da das Sourcepotential der ausgewählten abtastseitigen
Elektroden bzw. Abtastelektroden auf -(VW -
1/2 VM) = -160 V verbleibt, können die Bildelemente CBS
zwischen den ausgewählten Abtastelektroden und den ausgewählten
Datenelektroden aufleuchten, da an ihnen eine Spannung
von 60 V - (-160 V) = 220 V liegt. Die Bildelemente
CDS zwischen den nichtausgewählten datenseitigen Elektroden
bzw. Datenelektroden empfangen nur eine Spannung von 0 V-
(-160 V) = 160 V, so daß sie nicht selbst leuchten können,
da die genannte Spannung unterhalb des hierfür erforderlichen
Schwellenwerts liegt. Die abtastseitigen Elektroden
bzw. Abtastelektroden verbleiben im schwimmenden Zustand,
so daß die Spannung für Bildelemente CB und CD nichtausgewählter
Abtastzeilen zwischen 0 V und einem Maximalwert von
60 V schwankt, und zwar abhängig vom Verhältnis der ausgewählten
zu den nichtausgewählten datenseitigen Elektroden.
Mit Ausnahme der Ein- und Ausschaltung der datenseitigen
Transistoren in Übereinstimmung mit invertierten Bilddaten
führt das Steuersystem einen Steuerbetrieb durch, der identisch
ist zu demjenigen während der Entladeperiode bei der
N-Kanalsteuerung im NP-Halbbild.
Zuerst wird das Signal PSC eingeschaltet, um eine Spannung
von VW + 1/2 VM = 220 V als Sourcepotential für den P-Kanal
Hochspannungs MOS Transistor bereitzustellen. Das Signal
NSC wird ausgeschaltet, um das Sourcepotential des N-Kanal
Hochspannungs MOS Transistors auf 0 V zu halten. In Übereinstimmung
mit den Daten im Schieberegister 51 wird dann
eine Zeile vom P-Kanal Hochspannungs MOS Transistor PTgerade
auf der geradzahligen Elektrodenseite ausgewählt, um den
Transistor PTS einzuschalten. Alle anderen N-Kanal und
P-Kanal Hochspannungs MOS Transistoren PT, NTS und NT sind
ausgeschaltet. Die datenseitigen Transistoren UTB, UTD, DTB
und DTD führen weiterhin ihren Treiberbetrieb während der
Entladeperiode durch. Die gemeinsame Leitung Vcc 2 schaltet
zunächst den Schalter T 3 ein, um vom schwimmenden Zustand
zum Zustand 1/2 VM zu gelangen. Dann wird der Schalter T 2
ausgeschaltet, während der Schalter T 1 eingeschaltet ist,
um die Spannung auf den Wert VM anzuheben. Hierdurch wird
bewirkt, daß das Sourcepotential der datenseitigen Elektroden
bzw. Datenelektroden, die die ausgewählten Bildelemente
enthalten, den Wert 0 V annimmt, und daß die nichtausgewählten
Elektroden mit einer Spannung VM = 60 V beaufschlagt
werden. Das das Sourcepotential der abtastseitigen
Elektroden bzw. Abtastelektroden auf dem Wert von VW + 1/2
VM = 220 V verbleibt, können die Bildelemente zwischen den
Abtastelektroden und den Datenelektroden aufleuchten, da
sie eine Spannung von 220 V-0 V = 220 V mit einer Polarität
empfangen, die gegenüber dem letzten Schreibpuls bei
der N-Kanalsteuerung entgegengesetzt ist. Die Bildelemente
zwischen nichtausgewählten datenseitigen Elektroden empfangen
lediglich eine Spannung von 220 V - 60 V = 160 V, so
daß sie nicht aufleuchten können, da die genannte Spannung
unterhalb der hierfür erforderlichen Schwellenspannung
liegt.
Es werden hier die identischen Steuerschritte durchgeführt,
wie sie auch während der Entladeperiode bei der P-Kanalsteuerung
im NP-Halbbild ausgeführt werden.
Mit Ausnahme der Auswahl der abtastseitgen Elektrodenzeilen
auf der ungeraden Seite werden die gleichen Schritte
ausgeführt, wie sie auch während der N-Kanalsteuerung im
NP-Halbbild durchgeführt werden.
Es werden die gleichen Schritte durchgeführt wie während
der N-Kanalsteuerung im NP-Halbbild.
Mit Ausnahme der Auswahl der abtastseitigen Elektrodenzeile
von der geradzahligen Seite und der Aktivierung des N-Kanal
Hochspannungs MOS Transistors der ausgewählten Zeile werden
hier die gleichen Schritte durchgeführt, die auch bei der
Erzeugung des NP-Halbbildes ausgeführt werden.
Um den Leistungsverbrauch des Modulationssystems drastisch
zu senken, umfaßt der Steuerbetrieb der Treiberschaltung
nach der Erfindung für eine Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung
eine bestimmte Entladeperiode, in der die Treiberschaltung
die modulierte Spannung VM total abbaut bzw. entlädt, die
zuvor an die Bildelemente gelegt worden ist, bevor eine
modulierte Spannung VM mit entgegengesetzter Polarität an
diese angelegt wird. Konventionelle Treiberschaltungen für
EL-Anzeigen liefern eine konstante modulierte Spannung VM
(V) zur gemeinsamen Leitung Vcc 2. Beispielsweise ist in einer
konventionellen Treiberschaltung der Wert VM (V) konstant.
Wird eine Ladeoperation in einer Horizontalperiode
ausgeführt, und zwar ausgehend vom Zustand bei dem Punkt B
(positiv) und D in der in Fig. 8 gezeigten Äquivalentschaltung
mit einer modulierten Spannung VM (V) aufgeladen sind,
und zwar in entgegengesetzter Richtung zu der der letzten
Horizontalperiode, so wird die Polarität sofort invertiert,
bevor die modulierte Spannung VM an diese Punkte angelegt
wird. Wird beispielsweise die synthetische Kapazität zwischen
den Punkten B und D mit CEL bezeichnet, so bestimmt
sich der Leistungsverbrauch dieses Modulationssystems bzw.
dieser Treiberschaltung zu PM = CEL (VM + VM)2 = 4 CEL CM 2.
Dies liegt daran, daß bei der konventionellen Treiberschaltung
eine Modulationsspannung VM mit invertierter Polarität
angelegt wird, während eine noch zuvor erzeugte Ladespannung
VM vorhanden ist.
Im Gegensatz dazu umfaßt der Betrieb der Treiberschaltung
nach der Erfindung für eine Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung
eine bestimmte Entladeperiode. Das bedeutet, daß bei Anlegen
einer modulierten Spannung VM mit invertierter Polarität
die gemeinsame Leitung Vcc 2 offenbleibt, obwohl jeder
der datenseitigen Transistoren geschaltet wird, so daß eine
vorhergehende Aufladung vollständig durch Entladung beseitigt
werden kann, und zwar infolge Erdung über die Transistoren
DTB und DTD. Bei Anlegen der Spannung mit invertierter
Polarität berechnet sich der Leistungsverbrauch der
Treiberschaltung nach der Erfindung zu PM = CEL VM 2. Dies
ist nur ein Viertel des Leistungsverbrauchs des konventionellen
Modulationssystems. Werden Spannungen mit identischer
Polarität angelegt, so kann keine Ladung entladen
werden, obwohl die bestimmte Entladeperiode vorgesehen ist,
da keiner der datenseitigen Transistoren geschaltet wird,
so daß keine Leistung verbraucht wird. Bei Verwendung einer
modulierten Spannung VM wird bei der Treiberschaltung nach
der Erfindung nicht die gesamte modulierte Spannung VM auf
einmal angelegt. Vielmehr wird zunächst die Spannung 1/2 VM
angelegt, bevor diese schließlich auf den Wert VM durch
entsprechende Aufladung erhöht wird. Hierdurch ist es möglich,
die gesamte Leistungsaufnahme der Treiberschaltung
gegenüber der konventionellen Schaltung um 3/4 zu verringern.
Bei konventionellen Treiberschaltungen wird die Spannung
1/2 VM an alle auf der geradzahligen Seite liegenden Elektroden
während einer Schreibperiode gelegt, wenn die ausgewählte
Abtastzeile eine solche ist, die zu den ungeradzahligen
Zeilen gehört. Konventionelle Treiberschaltungen liefern
also eine Spannung 1/2 VM zu den abtastseitigen Elektroden,
die der ausgewählten Zeile gegenüberliegen. Während
dieses Betriebs ist jeder Transistor aktiviert bzw. eingeschaltet,
um die datenseitigen Elektroden mit 0 V oder 60 V
aufzuladen, und zwar in Übereinstimmung mit den Bilddaten.
Wie aus dem Ersatzschaltbild gemäß Fig. 8 zu entnehmen ist,
sind daher die Kapazitäten der Bildelemente der ausgewählten
und nichtausgewählten Zeilen der Datenseite miteinander
in Reihe geschaltet. Da die abtastseitigen Elektroden zwischen
diesen liegen, variiert das Potential der abtastseitigen
Elektroden zwischen 0 V und VM, und zwar abhängig vom
Kapazitätsverhältnis zwischen der ausgewählten Zeile und
den nichtausgewählten Zeilen auf der Datenseite. Da das
abtastseitige Potential sich von demjenigen auf der Datenseite
unterscheidet, wird durch Anlegen einer Spannung 1/2
VM an die nichtausgewählten Abtastzeilen ein durch die datenseitigen
Elektroden fließender Strom hervorgerufen, der
die Leistungsbilanz des konventionellen Modulationssystems
verschlechtert.
Im Gegensatz dazu werden bei der Treibeschaltung nach der
Erfindung alle Zeilen mit Ausnahme der ausgewählten Abtastzeile
in einem schwimmenden Zustand bzw. Floating-Zustand
gehalten, und zwar während der Schreibperiode, so daß kein
Strom vom Modulationssystem durch die abtastseitigen und
die datenseitigen Zeilen fließen kann. Hierdurch wird der
Leistungsverbrauch des Modulationssystems erheblich herabgesetzt.
Wie der vorangegangenen Beschreibung klar zu entnehmen ist,
wird der Leistungsverbrauch des Modulationssystems auf 1/4
gegenüber dem konventionellen Modulationssystem reduziert,
und zwar durch Einfügung einer bestimmten Entladungsperiode
beim Betrieb der Treiberschaltung. Auch durch Anlegen der
Modulationsspannung VM in zwei Schritten kann der Leistungsverbrauch
gegenüber dem konventionellen Modulationssystem
um 3/4 gesenkt werden. Da ferner die nichtausgewählten
Zeilen in einem schwimmenden Zustand (floating state)
gehalten werden, läßt sich der gesamte Leistungsverbrauch
maximal auf etwa 3/16 des konventionellen Leistungsverbrauchs
absenken. Es sei darauf hingewiesen, daß der Leistungsverbrauch
des Modulationssystems etwa 70% der gesamten
Treiberleistung ausmacht. Durch Absenkung des Leistungsverbrauchs
des Modulationssystems auf maximal 3/16
des konventionellen Werts wird somit eine wirtschaftlich
arbeitende Treiberschaltung erhalten, ohne dabei andere
Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Claims (3)
1. Treiberschaltung für eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz
(EL)-Anzeige, mit
- - einer Elektrolumineszenzschicht (4), die zwischen Abtastelektroden (Y 1, Y 2, . . .) und rechtwinklig zu diesen verlaufenden Datenelektroden (Y 1, Y 2, . . .) angeordnet ist,
- - einer ersten und einer zweiten Schalteinrichtung (20, 30; 40, 50), die mit jeder der Abtastelektroden (Y 1, Y 2, . . .) verbunden sind, um an diese jeweils eine Spannung mit positiver und negativer Polarität gegenüber der Spannung der Datenelektroden (X 1, X 2, . . .) anzulegen,
- - einer dritten und einer vierten Schalteinrichtung (UT 1, . . , UTi; DT 1, . . . DTi), die mit jeder der Datenelektroden (X 1, X 2, . . .) verbunden sind, um die Elektrolumineszenzschicht (4) in Übereinstimmung mit den Abtastelektroden (Y 1, Y 2, . . .) jeweils aufzuladen bzw. zu entladen,
- - einer fünften Schalteinrichtung (400), die mit einer gemeinsamen Leitung der ersten Schalteinrichtung (20, 30) verbunden ist, um eine Spannung in eine negative Schreibspannung zu liefern, und
- - einer sechsten Schalteinrichtung (300), die mit einer gemeinsamen Leitung der zweiten Schalteinrichtung (40, 50) verbunden ist, um an diese Leitung eine positive Schreibspannung zu liefern,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - beim Entladen der Elektrolumineszenzschicht (4) durch die dritte und vierte Schalteinrichtung (UT 1, . . ., UTi, DT 1, . . ., DTi) die fünfte und die sechste Schalteinrichtung (400; 300) jeweils eine Spannung von 0 Volt an die mit ihnen verbundenen gemeinsamen Leitungen liefern, um die Abtastelektroden (Y 1, Y 2, . . .) auf 0 Volt zu halten,
- - eine siebte Schalteinrichtung (600) mit einer gemeinsamen Leitung (Vcc 2) der dritten Schalteinrichtung (UT 1 . . ., UTi) verbunden ist, um die gemeinsame Leitung (Vcc 2) auf einer Leerlaufspannung, auf einer Modulationsspannung (VM) oder auf der halben Modulationsspannung (1/2 VM) zu halten, und
- - die siebte Schalteinrichtung (600) beim Entladen die Leerlaufspannung sowie beim Aufladen durch die dritte und vierte Schalteinrichtung zunächst die halbe Modulationsspannung (1/2 VM) und dann die volle Modulationsspannung (VM) erzeugt.
2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Aufladen alle nicht ausgewählten Abtastelektroden
(Y 1, Y 2, . . .) im schwimmenden Zustand gehalten
werden.
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GB8630125D0 (en) | 1987-01-28 |
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