DE3779899T2

DE3779899T2 - Elektrolumineszenzanzeige mit speichereffekt, gesteuert durch mehrfache phasenverschobene auffrischspannungen.

Info

Publication number: DE3779899T2
Application number: DE8787402944T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Budin; Pascal Thioulouse
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2007-12-22
Also published as: EP0278194A1; US4963861A; FR2608817A1; FR2608817B1; JPS6433590A; EP0278194B1; DE3779899D1

Description

Die Erfindung findet eine Anwendung in der Optoelektronik bei der Ausführung von Elektrolumineszenzanzeigen mit Speichereffekt.
Die Erfindung ist auf jeden Typ von Elektrolumineszenzanzeigen mit Speichereffekt anwendbar. Man sagt, daß eine Elektralumineszenzanzeige mit einem Speichereffekt ausgestattet ist, wenn die elektro-optische Eigenschaft der Anzeige eine Hystereseschleife mit zwei stabilen Funktionszuständen aufweist. In Fig. 1a ist schematische die Hystereseschleife der elektro-optischen Eigenschaft einer Elektrolumineszenzanzeige mit Speichereffekt dargestellt. Auf der Ordinatenachse ist die Luminanz der Anzeige dargestellt, und auf der Abszisse ist die an die Anzeige angelegte elektrische Spannung V dargestellt. Der am stärksten lumineszierende Zustand La wird beleuchtet genannt, der andere Zustand wird der ausgelöschte Le genannt. Um die Anzeige von dem ausgelöschten in den leuchtenden Zustand zu schalten, erhöht man zeitweilig die an die Anzeige angelegte Spannung bis auf einen Wert Sa, der sich jenseits der Hystereseschleife befindet. Umgekehrt löscht man die Anzeige, indem man einfach zeitweilig die angelegte Spannung verringert. Eine Spannung Ve, die sogenannte Betriebsspannung, wird permanent an die gesamte Anzeige angelegt, um die Gesamtheit der Bildpunkte in ihrem Zustand zu halten.
Derzeit existieren zwei Typen von Elektrolumineszenzanzeigen mit Speichereffekt: die Anzeige mit inhärentem Speichereffekt, die man erhält, wenn die Anzeige eine Elektrolumineszenzschicht auf der Basis von zum Beispiel durch Mangan aktiviertes Zinksulfid umfaßt, die zwischen zwei dielektrischen Schichten angeordnet ist, und die Anzeige mit extrinsischem Speichereffekt, die man erhält, wenn die Anzeige eine Elektrolumineszenzschicht und eine darüber angeordnete photoleitende Schicht umfaßt.
In Fig. 1b ist als Beispiel eine Elektrolumineszenzanzeige mit einen Photoleiter dargestellt. Die nachfolgend beschriebenen experimentellen Daten stammen von einer solchen Anzeige. Jedoch weist die Anzeige mit inhärentem Speichereffekt ein ähnliches Verhalten auf.
Eine Elektrolumineszenzanzeige mit Photoleiter umfaßt ein transparentes Substrat 10, einen ersten Satz transparenter, paralleler Elektroden oder Zeilenelektroden 12 (der dargestellte perspektivische Schnitt soll entlang einer dieser Zeilen durchgeführt sein), eine Elektrolumineszenzschicht 14, eine photoleitende Schicht 16 und einen zweiter Satz transparenter, paralleler Elektroden oder Spaltenelektroden 18, die senkrecht zu den Zeilenelektroden 12 sind.
Die Zeilen- und Spaltenelektroden werden von einem Wechselspannungsgenerator 20 versorgt. Genauer sind die Zeilenelektroden 12 mit diesem Generator 20 über einen Zeilenadressierschaltkreis 22l und die Spaltenelektroden 18 über einen Spaltenadressierschaltkreis 22c verbunden. Die Ansicht wird vorzugsweise durch das Substrat 10 in Richtung 23 durchgeführt.
Der Anzeigeschirm setzt sich aus Bildpunkten zusammen, von denen jeder von der Überlappungszone einer bestimmten Zeilenelektrode und einer bestimmten Spaltenelektrode gebildet wird.
Die eigentliche Anzeige ist zum Beispiel vom Typ PC-EL, besteht also aus zwei Schichten 14 und 16, von denen die eine elektrolumineszierend ist (EL) und die andere photoleitend (PC) ist. Man versteht, daß, wenn die Elektrolumineszenzschicht angeregt wird, das Licht, das sie aussendet, die Leitfähigkeit der photoleitenden Schicht erhöht und demzufolge die Leitfähigkeit der Anzeige PC-EL selbst an der Stelle des fraglichen Bildpunktes. So genügt es, sobald ein Bildpunkt angeregt ist, an ihn eine Betriebsspannung anzulegen, um seine Lumineszenz und folglich die Anzeige des Bildpunktes aufrechtzuerhalten.
Zunächst legen die Adressierschaltkreise 22l und 22c permanent an alle Bildpunkte des Schirmes eine Wechselspannung Ve, die sogenannte Betriebsspannung, an, die von dem Generator 20 genommen wird. Genauer legt der Zeilenadressierschaltkreis 22l ein Potential Ul an die Zeilenelektroden an, während der Adressierschaltkreis 22c ein Potential Uc an die Spaltenelektroden anlegt. Die Spannung an den Bildpunktklemmen beträgt also Ul-Uc=Ve. In der Folge nimmt man U cals Bezugspotential oder "Masse", also Uc=0.
Die Struktur des angezeigten Bildes wird durch die Adressierfunktion selbst bestimmt und/oder verändert.
Ein herkömmlicher Adressiermodus besteht darin, sequentiell die Zeilenelektroden der Speicheranzeige durchzufahren. Anstelle dem Potential Ul wird die ausgewählte Zeilenelektrode einem Potential Ula größer als Ul unterworfen.
Zur gleichen Zeit legt der Adressierschaltkreis 22c ein Potential Uca kleiner als Uc an die Spaltenelektroden an, die die angeregte Zeilenelektrode auf der Höhe des zu beleuchtenden Bildpunktes kreuzen. Man tut dies derart, daß Ula-Uca größer als eine Schwelle Sa ist, die die Beleuchtung eines gelöschten Bildpunktes ermöglicht, also mit einem Wert, bei dem die photoleitende Schicht geringfügig leitfähig ist. Im Folgenden reicht die Betriebswechselspannung Ve aus, um die Beleuchtung der so angeregten Bildpunkte aufrecht zu erhalten.
Umgekehrt genügt es zum Auslöschen eines Bildpunktes, an die ausgewählte Zeilenelektrode ein Potential Ule kleiner als Ul und/oder an die entsprechende Spaltenelektrode ein Potential Uce größer als Uc anzulegen, und das während einer kurzen Zeit. Die an die Bildpunkte angelegte Gesamtspannung fällt also während eines kurzen Zeitraumes unter eine zweite Schwelle Se (kleiner als Sa), was eine Auslöschung des Bildpunktes zur Folge hat. Die Betriebsspannung ist in der Folge unter Berücksichtigung des erhöhten Widerstands der photoleitenden Schicht nach dem Auslöschen des Bildpunkts ohne Wirkung für den Bildpunkt.
Da die betrachteten Spannungen Wechselspannungen sind, gelten die zu erfüllenden Schwellwertbedingungen natürlich für ihre Scheitelwerte.
Die Elektrolumineszenzanzeigen mit Speichereffekt besitzen viel längere Auslöschzeiten mit einem Wert deutlich über 1 Millisekunde, als Beleuchtungszeiten, mit einem Wert weniger als 100 Mikrosekunden. Das optimale Auslöschverfahren für die Bildpunkte unterscheidet sich also von dem oben beschriebenen. Es ist zum Beispiel sinnvoller, ein gleichzeitiges und totales Auslöschen mehrerer Zeilen durchzuführen, indem man direkt auf die Betriebsspannung einwirkt, bevor man eine gesamte Nachricht schreibt. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird man sich jedoch auf die eines sequentiellen Auslöschverfahrens beschränken, selbst wenn die Erfindung auf beide Verfahren anwendbar ist.
Mit den verschiedenen Spannungswerten, die man an die Bildpunkte anlegen muß, sind Ströme verbunden, deren Scheitelwerte ein wesentlicher Faktor ist, für das, was die Leistungen der Speicheranzeige und ihren Preis angeht. In der Tat darf der Spannungsabfall entlang der Elektroden, der von ihrem Widerstand herrührt, bestimmte Werte nicht überschreiten, und daher ist die Größe des Schirmes begrenzt. Auf der anderen Seite resultieren die Kosten für die elektronischen Adressierschaltkreise zum großen Teil aus dem Stromweft, den sie modulieren können müssen.
Die Betriebswechselspannung Ve erzeugt einen Betriebsstrom durch die Speicheranzeige. Dieser Betriebsstrom unterteilt sich in einen Verschiebestrom Id, der unabhängig vom Beleuchtungsgrad der Bildpunkte ist, und in einen Leiterstrom Ic, der im Gegensatz dazu proportional zur Anzahl der beleuchteten Bildpunkte ist. Die Adressierschaltkreise 22 werden von diesen beiden Strömen durchflossen. Den Maximalwert des Gesamtstromes It(t)=Ic(t)+Id(t) erhält man, wenn alle Bildpunkte beleuchtet sind.
Die Fig. 2 ist ein Chronogramm, das für einen Bildpunkt auf der einen Seite die Betriebswechselspannung Ve und auf der anderen Seite den entsprechenden Gesamtbetriebsstrom It für die Annahme, daß der Bildpunkt beleuchtet ist, zeigt. Ein Betriebszyklus entspricht einer Wechselspannungsperiode Ve, also zum Beispiel dem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten 0 und T&sub2;. T&sub2; ist zum Beispiel in der Größenordnung von 1 Millisekunde.
In einem Betriebszyklus erreicht die Wechselspannung Ve ihren Scheitelwert zwei mal, einmal negativ und einmal positiv. Theoretisch könnte man daher sequentiell zwei Zeilen während einer Periode der Versorgungsspannung adressieren. Für eine Adressierungskadenz von 1 kHz kann man daher eine Schreibgeschwindigkeit von 2000 Zeilen pro Sekunde ins Auge fassen. Jedoch können aus praktischen Gründen bestimmte integrierte Schaltkreise für Adressierungsströme nur unipolare Spannungen schalten. Man kann daher nur einen der Scheitelwerte der Wechselspannung Ve während einer Periode derselben verwenden. Also ist die maximale Schreibgeschwindigkeit nur 1000 Zeilen pro Sekunde.
Es ist nun zu berücksichtigen, daß die Zeilenelektroden im allgemeinen aus Aluminium bestehen und die Spaltenelektroden aus Indiumzinnoxyd bestehen. Die Zeilenelektroden können ebenfalls aus Indiumzinnoxyd bestehen, wenn man eine vollständig transparente Anzeige erzeugen möchte. Nun ist der Widerstand der transparenten Elektroden 12 aus Indiumzinnoxyd nicht vernachlässigbar. Wenn man sich zum Beispiel auf Fig. 2 bezieht, sieht man, daß sich während der Versorgung von allen durch die Überlappungszone der Spaltenelektroden mit einer Zeilenelektrode gebildeten Bildpunkten, der Scheitelwert des Gesamtstromes It ungefähr in Phase mit der Betriebsspannung Ve befindet, wenn alle Bildpunkte beleuchtet sind. Demzufolge erzeugt er in einer betreffenden Spaltenelektrode 18 einen Spannungsabfall, dessen Wert maximal ist, wenn die Betriebsspannung Ve ihren Maximalwert erreicht.
Man überprüft nun, was sich im Moment des Anlegens der Extrempotentiale Ula und Uca an den Klemmen des oder der Bildpunkts (Bildpunkte) ereignet, den oder die man anregen möchte. Dem Spannungszuwachs Ula-Ul auf der einen Seite (für die Zeile) und Uc-Uca auf der anderen Seite (für die Spalte) entspricht ein Schaltstrom Ico. Wir beschränken uns nun auf das Studium der während des Schaltens der Bildpunkte in den Spaltenelektroden fließenden Ströme, bezüglich derselben zu erinnern ist, daß sie einen höheren Widerstand besitzen, da sie aus Indiumzinnoxyd bestehen.
Das Potential Uc der Spaltenelektroden der Bildpunkte, die man nicht beleuchten möchte, wird als Bezugspotential genommen, es ist zum Beispiel gleich 0. Demgegenüber werden die Spaltenelektroden, die man beleuchten möchte, während einer Zeit Tc auf ein negatives Potential Uca gebracht. Mit C bezeichnet man die Kapazität pro Flächeneinheit eines ausgelöschten Bildpunkts. Der Schaltstrom Ico einer Spaltenelektrode besitzt also den durch die Formel (I) (die man zusammen mit den anderen Formeln in einem Anhang zur vorliegenden Beschreibung findet) gegebenen Wert. Dieser Strom Ico addiert sich zum zuvor definierten Betriebsstrom Ic(t)+Id(t). Es wäre also wünschenswert, den Zeitpunkt des Schaltens der Spaltenelektroden und der Zeilenelektroden bezüglich den Spitzen der Betriebsspannung Ve zu verschieben, um den Scheitelwert des in der Speicheranzeige fließenden Gesamtstromes zu minimieren und so den maximalen für diese Schaltkreise spezifizierten Strom zu reduzieren. Man würde so ebenfalls den durch den Gesamtstrom von einem Ende zum anderen der mit Widerstand behafteten Elektroden, insbesondere der Spaltenelektroden 18, herbeigeführten Spannungsabfall begrenzen.
In Fig. 2 erscheint es, daß man nicht eine Überlagerung des Betriebsstromes mit dem Schaltstrom Ico vermeiden kann: tatsächlich gibt es kein Intervall, in dem die Schaltung der Bildpunkte durchgeführt werden kann, wenn der Betriebsstrom null ist. Der Spannungsabfall von einem Ende zum anderen der Spaltenelektroden wird also durch die Schaltung im gleichen Maße erhöht wie der Scheitelwert des Gesamtstromes.
Die Berechnung des relativen Spannungsabfalls von einem Ende einer mit Widerstand behafteten Elektrode bis zum anderen ist relativ einfach im Falle einer sinusförmigen Betriebsspannung. Dieser Spannungsabfall wird durch die Formel II des Anhangs ausgedrückt, in der R der Oberflächenwiderstand in Ohm/Quadrat, L die Länge der Elektroden in Zentimetern, w die Kreisfrequenz der Betriebsspannung, C die Oberflächenkapazität eines ausgelöschten Bildpunktes in Nanofarad pro Quadratzentimeter und k schließlich der multiplikative Faktor für die Kapazität bei beleuchtetem Bildpunkt ist.
Wenn man nun zuläßt, daß dieser relative Spannungsabfall unter einem Maximum A bleiben soll, ist die Höhe LM , die der Anzeigeschirm haben kann, durch die Formel III des Anhangs gegeben. Daraus folgt in erster Linie, daß die mit der Betriebsspannung und/oder Schaltspannung verbundenen Bedingungen die Größe des Anzeigeschirms bestimmen.
Außerdem hat der Spannungsabfall, der von einem Ende bis zum anderen der mit Widerstand behafteten Elektroden existiert (insbesondere bei den Elektroden 18 aus Indiumzinnoxyd), die unangenehme Folge, eine Ungleichförmigkeit der Beleuchtungs- und Auslöschcharakteristiken der Bildpunkte auf verschiedenen Punkten der Oberfläche der Speicheranzeige zu erzeugen. Die Ungleichförmigkeit kann soweit gehen, daß sie zu parasitischem Beleuchten oder, im Gegenteil, zu einem Beleuchtungsausfall auf dem Matrixschirm führt.
Die vorliegende Erfindung bringt eine Lösung für dieses Problem.
Ein Ziel der Erfindung ist es, in der Speicheranzeige, den Scheitelwert der in den Spaltenadressierschaltkreisen und in den Spaltenelektroden oder den Zeilen und Spalten fließenden Ströme zu reduzieren.
Die Erfindung hat außerdem zum Ziel, die Schreibgeschwindigkeit für ein Bild zu erhöhen.
Sie betrifft eine Elektrolumineszenzanzeige mit Speichereffekt jeder Art (PC-EL, inhärent, usw.). Die Speicherstruktur ist von einer ersten und zweiten Elektrodenfamilie umrahmt, die zueinander senkrecht sind. Ein Anzeige- oder Bildpunkt wird durch den Überkreuzungsbereich einer bestimmten Elektrode einer Familie mit einer bestimmten Elektrode der anderen Familie gebildet. Die Anzeige umfaßt noch einen Generator, der geeignet ist eine Betriebswechselspannung für die Elektroden zu erzeugen, ebenso wie Adressiervorrichtungen, um selektiv Spannungsänderungen bezüglich der Betriebsspannung an die Elektroden der beiden Familien anzulegen, um eine Adressierung von einem oder mehreren bestimmten Bildpunkten zu ermöglichen.
Entsprechend einem allgemeinen Merkmal der Erfindung ist der Generator geeignet, mehrere phasenverschobene Betriebswechselspannungen derselben Frequenz zu erzeugen, und wenigstens die eine der beiden Elektrodenfamilien ist in wenigstens zwei parallele Elektrodenunterfamilien unterteilt, die jeweils eine dieser phasenverschobenen Betriebswechselspannungen erhalten.
Die Verringerung des Scheitelwerts und des Mittelwerts der in dem Spaltenadressierschaltkreis und in den Spalten fließenden Ströme bietet mehrere Vorteile. Zunächst reduziert man den Energieverbrauch der Anzeige. Dann erlaubt die Reduzierung des die Adressierschaltkreise durchfließenden Stromes, auf üblichere und weniger teuere Schaltkreise und Verbindungen zurückzugreifen, woraus eine deutliche Verringerung der Herstellungskosten für die komplette Anzeige resultiert.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht in der Vergrößerung der maximal möglichen Länge für die mit Widerstand behafteten Elektroden (insbesondere der mit Widerstand behafteten Elektroden 18 aus Indiumzinnoxyd) und folglich der maximalen Höhe des Anzeigeschirms.
Schließlich erlaubt die Reduktion des Stromes außerdem die Schreibgeschwindigkeit für ein Bild zu erhöhen, indem die Frequenz der Betriebsspannung Ve erhöht wird.
Entsprechend einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Schicht eine elektro-optische Eigenschaft mit Speichereffekt auf, der aus der Überlagerung einer photoleitenden Schicht mit einer Elektrolumineszenzschicht resultiert. Letztere kann so ausgeführt sein, daß sie eine beliebige Wellenlänge erzeugt, wobei die photoleitende Schicht die geeignete Zusammensetzung aufweist.
Entsprechend einem weiteren speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Material der Schicht, die eine elektro-optische Eigenschaft mit Speichereffekt aufweist, zum Beispiel aus mit Mangan aktiviertem Zinksulfid oder einem beliebigen anderen Material, das einen inhärenten Speichereffekt aufweist.
Entsprechend einem speziellen Ausführungsbeispiel sind zwei Betriebsspannungen einander in der Phase gegenläufig und werden jeweils an eine der beiden Elektrodenunterfamilien angelegt.
Entsprechend einem weiteren speziellen Ausführungsbeispiel sind vier Betriebsspannung gegeneinander um 90º in der Phase verschoben und werden jeweils an eine der vier Elektrodenunterfamilien angelegt.
Eine weitere interessante Variante der Erfindung besteht darin, drei um 120º untereinander phasenverschobene elektrische Spannungen und drei Elektrodenunterfamilien zu verwenden.
Welches auch immer die Anzahl der Elektrodenunterfamilien und auch der verschiedenen, phasenverschobenen Spannungen ist, die dazugehörenden Elektroden sind so angeschlossen, daß diejenigen, die auf dem Schirm aufeinander folgen, jeweils jeder der Unterfamilien angehören, und das in derselben Reihenfolge für den gesamten Schirm oder in einer variablen Ordnung (schuppenförmiges Netz).
Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird die von dem Generator erforderte Erzeugung der verschiedenen Wechselspannungen mit Hilfe eines Transformators sichergestellt.
Vorzugsweise besteht die Familie der Spaltenelektroden aus Indiumzinnoxyd und die Familie der Zeilenelektrode aus Aluminium.
Vorteilhafterweise bestehen zur Erzeugung einer vollständig transparenten Anzeige die Familien der Spalten- und Zeilenelektroden aus Indiumzinnoxyd.
Im Falle einer vollständig transparenten Anzeige ist die andere der beiden Elektrodenfamilien in wenigsten zwei parallele Unterfamilien unterteilt, die jeweils ebensoviele phasenverschobene Betriebsspannungen erhalten.
Vorteilhafterweise werden die Spannungsänderungen bezüglich der Betriebsspannung, die dazu dienen, das angezeigte Bild zu ändern, in den Zeitintervallen angeordnet, die zwischen den Spitzenwerten des Betriebsstromes liegen, der in den Elektroden der betrachteten Unterfamilie fließt.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die Vorrichtungen, die die Adressierung der Bildpunkte ermöglichen, unipolare oder bipolare Adressierschaltkreise des Push-Pull-Typs.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erscheinen beim Studium der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1a, die schon erwähnt wurde, stellt schematisch die Hystereseschleife der elektro-optischen Eigenschaft einer Anzeige des bekannten Typs dar.
Fig. 1b, die schon erwähnt wurde, ist ein perspektivischer Schnitt einer PC-El-Anzeige des bekannten Typs.
Fig. 2, die schon erwähnt wurde, ist ein Chronogramm hinsichtlich eines für die Anzeige der Fig. 1 bekannten Matrixadressierverfahrens.
Fig. 3 ist ein äquivalentes Schema eines Beispieles für einen Zeilenadressierschaltkreis, der an der Adressierung der Bildpunkte der Speicheranzeige mitwirkt, die Gegenstand der Erfindung ist.
Fig. 4 ist ein Prinzipschema eines Spannungsgenerators, der mit einem Transformator verbunden ist, um zwei gegenphasige Steuerspannungen zu erzeugen.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung, die den Generator der Fig. 4 verwendet.
Fig. 6 zeigt das äquivalente Schema einer erfindungsgemäßen Speicheranzeige.
Fig. 7 ist ein Chronogramm, das die Steuerung der Bildpunkte für den Fall zeigt, wo die an zwei Zeilenelektrodenunterfamilien angelegten Spannungen in der Phase gegenläufig sind.
Fig. 8 ist ein Chronogramm einer Variante der Erfindung, bei der die an die Zeilenelektroden angelegten Spannungen um 90º phasenverschoben sind.
Fig. 9 ist ein Chronogramm, das eine weitere Variante zeigt, bei der die an drei Zeilenelektrodenunterfamilien angelegten Spannungen gegeneinander um 120º der Phase verschoben sind.
Die beigefügten Zeichnungen bieten mehrfach Informationen eines bestimmten Charakters. Darüberhinaus ist die Geometrie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich. Demzufolge könnten die beigefügten Zeichnungen nicht nur zu einem besseren Verständnis der vorliegenden Beschreibung sondern auch in dem Maße, in dem es notwendig ist, zur Definition der Erfindung dienen.
In Fig. 3 ist das äquivalente Schema eines Beispieles eines Adressierschaltkreises gezeigt, der bei der Adressierung der Bildpunkte der Speicheranzeige mitwirkt, die Gegenstand der Erfindung ist.
Als Beispiel betrachtet man den Fall eines Zeilenadressierschaltkreises 22l, aber der Spaltenadressierschaltkreis 22 weist ein ähnliches Verhalten auf (von den Spannungsvorzeichen abgesehen).
Der Adressierschaltkreis 22l dient zum Anlegen eines Potential Ul an die Zeilenelektroden, deren Bildpunkte man nicht schalten möchte, und zum Anlegen eines Potentials Ula kleiner als Ul an die Zeilenelektroden, deren Bildpunkte man schalten möchte.
Der Adressierschaltkreis 22&sub1; umfaßt zwei parallele Schleifen B&sub1; und B&sub2;&sub2;, die jeweils aus einem Transistor S, einer Diode D, einem Eingang und einem Ausgang bestehen. Der Eingang der Schleife B&sub1; wird auf das Potential Uca gebracht, und der Eingang der Schleife B&sub2; wird auf das Potential Ul gebracht. Der Ausgang der beiden Schleifen ist gemeinsam und mit einer Zeilenelektrode 12 verbunden. Die Transistoren S&sub1; und S&sub2; haben eine Schaltrolle und werden an ihrer Basis von einer Logikstufe 40 gesteuert, die die für die Auswahl der an dem Umschalten der Bildpunkte mitwirkenden Zeilenelektroden notwendigen Daten beiführen.
Der Transistor S&sub1; ist vom bipolaren NPN-Typ, und der Transistor S&sub2; ist vom FET-NMOS-Typ. Die Transistoren der Schleifen B&sub1; und B&sub2; geben so dem Schaltkreis 22l die sogenannte "Push-Pull"-Konfiguration. Der Schaltkreis 22l ist unipolar in dem Maße wie Ul-Ula ein von den mit den Transistoren S&sub1; und S&sub2; parallel geschalteten Dioden D&sub1; und D&sub2; bestimmtes Vorzeichen hat. Der Schaltkreis 22 kann bipolar sein, wenn man die Dioden D&sub1; und D&sub2; durch Transistoren ersetzt.
Eine erste Maßnahme zur Verringerung der in der Anzeige fließenden Ströme besteht darin, die Zeilenelektrodenfamilie in zwei parallele Unterfamilien zu unterteilen, die jeweils zwei Steuerspannungen erhalten, die untereinander gegenphasig sind.
In Fig. 4 ist schematisch ein mit einem Transformator verbundener Generator dargestellt, der die Steuerspannungen in zwei untereinander gegenphasige Steuerspannungen verschiebt. Der Transformator 30 ist ein Transformator, dessen Primärwicklung mit einem Wechselspannungsgenerator 20 verbunden ist, der die Betriebsspannung erzeugt. Der Mittelpunkt der Sekundärwicklung 32 wird auf Masse gelegt. An den Enden der Sekundärwicklung verfügt man so über zwei untereinander gegenphasige Wechselspannungen 33 und 34. Man kann zwei untereinander gegenphasige Wechselspannungen auch mit anderen Mitteln erhalten, insbesondere mittels elektronischer Logik.
In Fig. 5 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Speicheranzeige dargestellt, die den Generator der Fig. 4 verwendet. Zunächst sieht man eine Spaltenelektrode 18 und vier Zeilenelektroden 12 (unterschieden durch 12-1 bis 12-4). Jede Elektrode wird durch ihren jeweiligen Adressierschaltkreis 22 mit Spannung versorgt. Die vier Zeilenelektroden 12 sind in zwei Spaltenelektrodenunterfamilien unterteilt: in einer der beiden Unterfamilien erhalten die Elektroden 12-1 und 12-3 ein Potential Ve, das von dem Spannungsgenerator 20 über die Zeilenschaltkreis CIl&sub1; und CIl&sub3; geliefert wird; in der anderen der beiden Unterfamilien erhalten die Elektroden 12-2 und 12-4 ein Potential -Ve, in gegenläufiger Phase zur Spannung Ve, ebenfalls von dem Spannungsgenerator 20 über die Schaltkreise CIl&sub2; und CIl&sub4;geliefert. Die Spaltenelektrode 18 ist mit dem Potential Uc oder Uca über den Adressierschaltkreis 22c verbunden. Schließlich besitzen die vier Bildpunkte, die jeweils durch die Überlappungsbereiche der vier Zeilenelektroden mit der Spaltenelektrode gebildet werden, jeweils Kapazitäten C&sub1; bis C&sub4;.
In Fig. 6 ist das äquivalente Schema einer Speicheranzeige dargestellt. Diese umfaßt für die Darstellung vier Betriebsspannungen Ve&sub1; bis Ve&sub4;, die untereinander eine Phasenverschiebung von 90º aufweisen. Man hat eine Gruppe von vier Zeilenelektroden dargestellt (in 12-1 bis 12-4 unterschieden), die jeweils schematisch einen individuellen durch seine jeweilige Kapazität C&sub1; bis C&sub4; dargestellten Bildpunkt aufweisen. Die Gruppe bildet eine Elementarperiode der räumlichen Elektrodenanordnung und der Bildpunkte der betrachteten Familie, die diejenige der Zeilen in dieser speziellen Darstellung ist.
Allgemein besitzt die Elementarperiode der Speicheranzeige mit l polyphasigen Betriebsspannungen, wobei l eine ganze Zahl ist, l Elektroden, die jeweils mit einer dieser Spannungen über Adressierschaltkreise der Familie verbunden sind.
Die Phasen der Betriebsspannungen sind regelmäßig auf 360º verteilt, wobei die Summe der Verschiebeströme &sub1; + &sub2; + ... + l null ist, wobei die mit Pfeilen versehene Zeichenkonvention der Fig. 6 übernommen wurde, die den speziellen Fall von l=4 zeigt. Es folgt daraus, daß der mit i in Fig. 5 oder Fig. 6 bezeichnete Strom, der den Spaltenadressierschaltkreis 22c (oder allgemeiner den Schaltkreis der anderen Familie) durchfließt, höchstens mit einem der Ströme I vergleichbar ist. Der in der mit Widerstand behafteten Spaltenelektrode fließende Strom ist ebenfalls von der Größenordnung einer der Ströme I und liegt immer darunter. Er ist daher deutlich verringert verglichen mit dem Fall, in dem die Versorgung nach dem bekannten Verfahren monophasig ist, da nämlich der Strom i gleich dem Produkt der Anzahl der Elektroden der Familie mit dem Wert des Stromes I ist.
Man kann ausrechnen, daß der in der mit Widerstand behafteten Elektrode fließende Strom eines Schirmes mit polyphasiger Versorgung jeweils 1/2, 1/ 3 und 1/ 2 mal der Strom I im Falle von 2, 3 und 4 Phasen ist. Es folgt daraus, daß der durch den Strom induzierte Spannungsabfall vernachlässigbar ist.
Man versteht ebenfalls, daß die Wirksamkeit der Erfindung maximal ist, wenn die Unterfamilien gut miteinander verschachtelt sind, so wie in Fig. 6 im Falle von vier Phasen gezeigt.
Im allgemeinen Fall eines Elektrolumineszenzschirmes mit Speicher besitzen die beleuchteten Bildpunkte nicht ein rein kapazitives Verhalten. Wenn innerhalb einer Periode, so wie sie zuvor definiert wurde, sich die l Bildpunkte im selben Zustand (gelöscht oder beleuchtet) befinden, ist der Strom außerhalb der Schleife null. Hingegen ist im Falle, in dem sich die Bildpunkte nicht alle im selben Zustand befinden, der Kompensationseffekt nicht mehr vollständig. Dennoch bleibt er wirksam, da der Verschiebestrom zu null gemacht wird. Wenn man diesen Kompensationseffekt über alle Spaltenelektroden integriert, stellt man fest, daß der ungünstigste Fall hinsichtlich des Reststromes derjenige ist, in dem die durch den Überlappungsbereich der ersten Unterfamilie von Zeilenelektroden mit einer Spaltenelektrode gebildeten Bildpunkte in einem ausgelöschten Zustand sind und die durch den Überlappungsbereich der zweiten Unterfamilie von Zeilenelektroden mit der Spaltenelektrode gebildeten Bildpunkte im beleuchteten Zustand sind. In diesem Fall ist der Leiterstrom überhaupt nicht kompensiert. Dennoch ist auch in diesem Fall die Verringerung des Scheitelwertes des von einem Ende zum anderen der Spaltenelektrode und durch den Adressierschaltkreis derselbigen fließenden Stromes beträchtlich verglichen mit dem ungünstigsten Fall einer Speicheranzeige nach dem Stand der Technik, der derjenige ist, in dem die Spalte vollständig beleuchtet ist.
Im übrigen ist der Verschiebestrom zum großen Teil kompensiert, wie auch immer die Verteilung der beleuchteten oder ausgelöschten Bildpunkte ist.
Der Strom i, der in den Spaltenadressierschaltkreis zurückfließt, ist für den Spannungsabfall in der Spaltenelektrode verantwortlich.
Der Strom i wird aus der Differenz des Gesamtstromes, der in einer der Unterfamilien der Zeilenelektroden, die mit der Spaltenelektrode gekreuzt ist, fließt, und dem, der in der anderen oder den anderen Unterfamilie(n) von Zeilenelektroden, die mit der Spaltenelektrode gekreuzt ist, fließt, erhalten. Im ungünstigsten Fall hinsichtlich des Reststromes für die zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Anzeige besitzt i den durch die Formel IV des Anhangs gegebenen Wert, in der L und d die Länge und die Breite der betrachteten Elektrode und Ion und Ioff jeweils die Stromdichten in einem beleuchteten und einem ausgelöschten Bildpunkt sind.
In einer Speicheranzeige nach dem Stand der Technik besitzt i im ungünstigsten Fall, also in dem Fall, da alle Bildpunkte einer Spaltenelektrode beleuchtet sind, den durch die Formel V des Anhangs gegebenen Wert.
In Fig. 7 hat man ein Chronogramm dargestellt, das die Steuerung der Bildpunkt in dem speziellen Fall der Erfindung mit zwei Spannungen mit gegenläufiger Phase zeigt. Man hat die an die Elektroden angelegte Betriebsspannung Ve und den damit verbundenen Gesamtbetriebsstrom It gezeigt. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben, wird Id erfindungsgemäß kompensiert, It wird daher nur noch durch einen Strom dargestellt, dessen Änderung als Funktion der Zeit dieselbe ist wie die von Ic. Der Stromgewinn verglichen mit der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Anzeige ist noch größer, wenn sich der im leuchtenden Zustand befindliche Bildpunkt in einem Zustand geringerer Anregung befindet. Das ist insbesondere der Fall bei der inhärenten Speicheranzeige oder der mit PC-EL-Speicher mit unterschiedlichen Eigenschaften für die PC-Schicht. Das entspricht ebenfalls einer geringeren Betriebsspannung in der Anzeige. Der Leiterstrom ist dann weniger wichtig relativ zum Verschiebestrom.
Man erhält daher in dem in Fig. 2 beschriebenen Beispiel eine Oberflächenstromdichte für i in der Größenordnung von 20 Milliampères pro Quadratzentimeter, wohingegen die Dichte des Stromes i in der erfindungsgemäßen Anzeige, wenn man die Versorgung mit zwei Phasen nimmt, in der Größenordnung von 6 Milliampères pro Quadratzentimeter liegt.
Wenn man den Fall einer Spaltenelektrode der Länge L=10 Zentimeter und der Breite d=300 Mikrometer mit einem Bedeckungsgrad von 70% entlang der Spalte betrachtet, wobei der Bedeckungsgrad das Verhältnis zwischen der Oberfläche aller Bildpunkte der Spalte und der Gesamtoberfläche der Spalte ist, nimmt der Scheitelstrom, den ein Spaltenadressierschaltkreis abgeben können muß, dank der Erfindung von 4 Milliampères auf 1,2 Milliampères ab.
Das erste Ausführungsbeispiel einer Speicheranzeige, das unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben ist, kommt durch die Kompensation des Verschiebestroms Id und durch die Tatsache, daß die beleuchtete Oberfläche im ungünstigsten Fall hinsichtlich des Reststromes um die Hälfte geringer ist, verglichen mit der Speichermatrixanzeige nach dem Stand der Technik dazu, in der Formel III des Anhangs kC durch (k- 1)/2C zu ersetzen. Diese Formel ist gültig, wenn die beiden Unterfamilien hinreichend miteinander verschachtelt sind, so daß man annehmen kann, daß die Emission entlang der Spalte homogen ist. Man hat gesehen, daß k im allgemeinen einen Wert zwischen 2 und 3 annehmen kann, also beträgt der Gewinn auf die maximale Länge LM, die der Anzeigeschirm haben kann, ein Faktor 1,7 bis 2. In dem folgenden Beispiel mit R=20 Ohm pro Quadrat, C=10 Nanofarad pro Quadratzentimeter, k=3 und w=2πx1kHz mit einer Toleranz von 1% auf die Spannung Ve besitzt die Anzeige PC-EL nach dem Stand der Technik eine maximale Länge LM von 10 Zentimetern, während die erfindungsgemäße Anzeige eine Länge LM mit einem Wert von 17 Zentimetern besitzt.
Man stellt fest, daß die Erfindung keinen direkten Einfluß auf den durch die Schaltung einer Spaltenelektrode verursachten Strom hat. Man muß daher solche Schaltbedingungen suchen, daß die Schaltströme Ico nicht auf der einen Seite die Scheitelwerte des Betriebsstromes Ic erhöhen und auf der anderen Seite nicht über Gebühr die Scheitelspannung Ve insbesondere am Ende der Spalte stören. Wie in Fig. 7 gezeigt, wählt man vorzugsweise eine Zunahme für das Spaltenschaltpotential Uc-Uca in trapezoider Form. Das Spannungszunahmeplateau fällt mit der Versorgungsspannungsspitze Ve zusammen. Dank der Erfindung wird der mit der Betriebsspannung verbundene Verschiebestrom vollständig kompensiert. Der Verschiebestrom ist also null außer im Augenblick der elektronischen Injektion in die Elektrolumineszenzschicht. Wie in Fig. 7 gezeigt, entspricht die Spitze des Stromes Ic der elektronischen Injektion in die Elektrolumineszenzschicht. Man sieht, daß es zwei Fenster F&sub1; und F&sub2; gibt, in denen der Betriebsstrom null ist. Diese beiden Fenster haben eines Dauer in der Ordnung von 300 Mikrosekunden unter den zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen Bedingungen für die Anzeige. Eine Perfektionierung der Erfindung besteht darin, die Flanken des trapezoiden Spannungszuwachses Uc-Uca in diesen beiden Fenstern anzuordnen. Außerdem sieht man, daß unter den nachfolgenden typischen Bedingungen Ico < 6 Milliampères pro Quadratzentimeter, C = 10 Nanofarad pro Quadratzentimeter und Uc-Uca = 45 Volt eine Zeit von 75 Mikrosekunden ausreicht, um auf die Spaltenelektrode den Spannungszuwachs von Uc-Uca zu bringen, ohne einen Strom von mehr als 6 Milliampères pro Quadratzentimeter auszugeben. Es ist also leicht, die Flanken des trapezoiden Schaltungspotentials in die Fenster, in denen der Betriebsstrom null ist, anzuordnen.
In dem Fall, in dem die Adressierschaltkreise durch unipolare Spannungen gesteuert werden, ist es möglich, in demselben Betriebszyklus eine von einer Spannung Ve versorgte Zeile und eine von einer Spannung -Ve versorgte Zeile, die gegenseitig in Gegenphase sind, zu adressieren. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird eine Zeile während der positiven Halbperiode von Ve, also während des Intervalls zwischen T&sub1; und T&sub2;, adressiert, und die andere Zeile wird während der anderen Halbperiode von Ve, also während des Intervalls zwischen 0 und T&sub1;, adressiert. Man erreicht daher mit einer Frequenz von 1 kHz für die Betriebsspannung eine Schreibgeschwindigkeit von 2000 Zeilen pro Sekunde, die im Vergleich zum unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Stand der Technik verdoppelt ist.
Die erste Maßnahme zur Verringerung der in der erfindungsgemäßen Anzeige fließenden Ströme durch Unterteilen der Familie der Zeilenelektroden in zwei parallele Elektrodenunterfamilien, die jeweils zwei Steuerspannungen erhalten, die untereinander in Gegenphase sind, erlaubt daher im Vergleich mit der Anzeige nach dem Stand der Technik eine Verringerung des Spitzenstroms, der die Spaltenadressierschaltkreise durchfließt, um einen Faktor 3 bis 4, was gleichfalls eine Vergrößerung der maximalen Länge der Spaltenelektroden um einen Faktor 1,7 bis 2 und eine Verdoppelung der Schreibgeschwindigkeit für ein Bild nach sich zieht.
Allgemeiner besteht die Maßnahme zum Verringern der in der erfindungsgemäßen Speicheranzeige fließenden Ströme darin, die Zeilenelektrodenfamilie in mehrere parallele Elektrodenunterfamilien aufzuteilen, die ebensoviele Steuerspannungen erhalten, deren Phasen regelmäßig über einen Winkel von 2π verteilt sind. Als illustratives, jedoch keineswegs einschränkendes Beispiel beschreiben wir hiernach den Fall, in dem vier um 90º phasenverschobene Spannungen verwendet werden.
Zunächst beginnt man mit einer ersten Unterteilung in zwei Gruppen R&sub1; und R&sub2; der Familie mit n Zeilenelektroden. Man legt an diese zwei Gruppen von n/2 Zeilenelektroden jedes die Potentiale Ul&sub1; und Ul&sub2;mit 90º Phasenverschiebung an. Danach erfährt jede Gruppe R&sub1; und R&sub2; die unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebene Unterteilung, wodurch die beiden Gruppen R&sub1; und R&sub2; aus n/2 Zeilenelektroden jeweils in zwei Untergruppen aus jeweils n/4 Zeilenelektroden unterteilt werden, wobei eine der Untergruppen durch ein Potential Ul&sub1; oder Ul&sub2; und die andere durch ein Potential -Ul&sub1; oder -Ul&sub2;versorgt wird. Vorzugsweise sind die beiden Untergruppen jeder Gruppe R&sub1; und R&sub2; verschachtelt oder greifen sogar ineinander. Auf diese Weise kompensiert man die Betriebsverschiebeströme.
Der ungünstigste Fall zur Verringerung der in der Anzeige fließenden Ströme ist der Fall, bei dem die Bildpunkte einer Untergruppe von Zeilenelektroden der Gruppe R&sub1; und der Gruppe R&sub2; alle beleuchtet sind und in dem die Bildpunkte der anderen Untergruppen alle ausgelöscht sind. In diesem Fall kann man nicht von der Kompensation der Leiterströme in den jeweiligen mit Widerstand behafteten Spaltenelektroden profitieren. Demgegenüber gibt es keine Überlappung zwischen den beiden Leiterstromspitzen bezüglich R&sub1; und R&sub2;.
In einem Teil a der Fig. 8 ist ein Chronogramm gezeigt, das die Steuerung der Bildpunkte in dem Fall zeigt, in dem die an die Zeilenelektroden angelegten Spannungen untereinander um 90º phasenverschoben sind. Es sind vier Betriebsspannungen Ve&sub1;, Ve&sub2;, Ve&sub3;, Ve&sub4; dargestellt, die gegenseitig um 90º in der Phase verschoben sind. Der Gesamtbetriebsstrom It, der mit diesen Spannungen verbunden ist, ist ebenfalls in dem ungünstigsten Fall dargestellt, in dem die Bildpunkte der von Ve&sub3; und Ve&sub4; versorgten Spannungen beleuchtet sind, während die anderen ausgelöscht sind. Erfindungsgemäß ist der Gesamtstrom nur durch einen Strom dargestellt, der proportional zu seiner Komponente Ic variiert.
Unter Bezugnahme auf den Teil a der Fig. 8 sieht man, daß im ungünstigsten Fall der maximale Scheitelwert des Gesamtstromes Ic gleich dem eines ihn bildenden Spitzenwertes ist. Nun entspricht jeder Spitzenwert der Emission von n/4 Bildpunkten der Spaltenelektrode allein. Dank der Erfindung gewinnt man daher einen Faktor 2 auf den Scheitelwert des in der Anzeige, die unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben ist, erhaltenen Stromes. Unter den unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen experimentellen Bedingungen erlaubt die Erfindung den Gewinn eines Faktors 7 auf den durch die Spaltenadressierschaltkreise ausgegebenen Strom verglichen mit dem unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Stand der Technik.
Wenn die Gruppen R&sub1; und R&sub2; selbst verschachtelt sind, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, kann man zulassen, daß die Emission jeder dieser Gruppen homogen entlang der Spalte ist. Dank der Erfindung ersetzt man in der Formel III des Anhangs kC durch (k-1)/4.C, wobei der auf der maximal zulässigen Länge LM resultierende Gewinn ein Faktor 2,4 bis 2,8 ist. In dem zuvor beschriebenen Beispiel erhält man eine Länge LM von 24 Zentimetern für eine Toleranz von 1% für die Spannung.
Wie in der unter Bezugnahme auf die Figur 7 beschriebenen Anzeige, muß man sich versichern, daß die Spaltenschaltströme Ico nicht die Scheitelwerte des Betriebsstromes erhöhen. So sieht man, daß unter den folgenden, typischen Bedingungen Ico < 3 Milliampères pro Quadratzentimeter, C = 10 Nanofarad pro Quadratzentimeter und Uca = 45 eine Zeit in der Größenordnung von 150 Mikrosekunden ausreicht, um auf die Spaltenelektrode eine Spaltenspannungszunahme Uc-Uca zu bringen, ohne einen Strom größer als 3 Milliampères pro Quadratzentimeter zu erzeugen.
Wie in dem Teil a der Fig. 8 gezeigt, sieht man, daß man über vier Fenster FI, FII, FIII, FIV einer Dauer in der Größenordnung von 150 Mikrosekunden zwischen den vier Spitzenwerten des Leiterstromes verfügt. Diese Fenster erlauben somit, die Spaltenelektrode in Phase mit dem Maximum einer der vier Betriebsspannungen zu schalten.
In dem Teil b der Fig. 8 ist ein Chronogramm dargestellt, das das Schalten einer Spaltenelektrode zeigt, wenn die an die Zeilenelektroden angelegten Spannungen untereinander um 90º in der Phase verschoben sind. Es sind zwei Zuwächse des Spaltenschaltpotentials Uc&sub1;-Uca&sub1; und Uc&sub2;-Uca&sub2; in Trapezform dargestellt. Diese beiden Potentialzuwächse entsprechen in diesem Beispiel der Beleuchtung der durch die Zeilenelektroden, an die Ve&sub2; und Ve&sub4; angelegt ist, adressierten Bildpunkte. Die durch die Zeilenelektroden, an die Vel und Ve&sub3; angelegt ist, adressierten Bildpunkte sind hier ausgelöscht. Die gestrichelte Kurve, die zwischen den beiden Schaltspannungszuwächsen Uc&sub1;-Uca&sub1; und U c&sub2;-Uca&sub2; angeordnet ist, stellt den Schaltpotentialzuwachs dar, der dem Beleuchten der durch die Zeilenelektroden, an die Ve&sub3; angelegt ist, adressierten Bildpunkte entspricht.
Dank der Erfindung kann man mit unipolaren Adressierschaltkreisen vier Zeilen pro Betriebszyklus adressieren. Man erhöht somit die Schreibgeschwindigkeit für ein Bild bis auf 4000 Zeilen pro Sekunde.
Das spezielle Mittel zum Verringern der Ströme, die in der erfindungsgemäßen Anzeige zirkulieren, durch Unterteilen der Familie der Zeilenelektrode in vier parallele Unterfamilien, die vier Steuerspannungen erhalten, die jeweils gegenseitig um 90º in der Phase verschoben sind, erlaubt so verglichen mit der unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Anzeige nach dem Stand der Technik, eine Reduktion des Spitzenstroms, der die Spaltenadressierschaltkreise durchfließt, um einen Faktor 7, was zu einer Vergrößerung der maximalen Länge der Spaltenelektrode um einen Faktor 2,4 bis 2,8 und zu einer Vervierfachung der Schreibgeschwindigkeit für ein Bild führt.
In dem speziellen Fall, in dem man einen dreiphasigen Wechselspannungsgenerator verwendet, besteht das entsprechende Mittel zum Verringern der in der Anzeige fließenden Ströme darin, die Familie der Zeilenelektroden in drei parallele Unterfamilien zu unterteilen, die drei Steuerspannungen erhalten, die jeweils gegenseitig um 120º in der Phase verschoben sind.
In Fig. 9 sind drei Betriebsspannungen Ve&sub1;, Ve&sub2; und Ve&sub3; dargestellt, die gegenseitig um 120º in der Phase verschoben sind. Der mit diesen Spannungen verbundene Gesamtbetriebsstrom It ergibt sich durch eine Überlegung, die zu der auf die Figuren 5 und 7 bezogene analog ist, gleich dem Leiterstrom Ic, da der Betriebsverschiebestrom Id vollständig kompensiert ist. Es ist also der Gesamtbetriebsstrom It als Summe der Leiterströme Ic&sub1;, Ic&sub2; und Ic&sub3; dargestellt, die mit den Betriebsspannungen verbunden sind. Diese Leiterströme werden von einem Multiplikationskoeffizienten beeinflußt, der zwischen 0 und 1 liegt, und das Maß der Beleuchtung der Bildpunkte der zu der entsprechenden Unterfamilie gehörenden Spaltenelektroden darstellt.
Der ungünstigste Fall für die Reduktion des Spannungsabfalls von einem Ende bis zum anderen einer Spaltenelektrode ist derjenige, bei dem die Bildpunkte einer der drei Unterfamilien alle beleuchtet sind und alle anderen ausgelöscht sind. Verglichen mit dem Stand der Technik erlaubt dieses dritte Mittel, den Betriebsverschiebestrom zu unterdrücken und die Scheitelwerte des Leiterstroms um einen Faktor 3 zu verringern, da jede Unterfamilie eine Oberfläche gleich einem Drittel der Gesamtoberfläche der Anzeige einnimmt. Verglichen mit zum Beispiel der unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Anzeige fällt der in der Spaltenelektrode und in dem entsprechenden Adressierschaltkreis zirkulierende Strom von 20 Milliampères pro Quadratzentimeter auf 4 Milliampères pro Quadratzentimeter, was einem Gewinn von einem Faktor 5 entspricht.
Man muß ebenfalls Schaltbedingungen wählen, die den Betriebsspannungen angepaßt sind, damit man nicht Gefahr läuft, daß die Schaltströme den Scheitelwert des Betriebsstromes erhöhen. Jeder Spitzenwert des Leiterstroms Ic kann nur eine Polarität annehmen, nur seine Amplitude kann sich als Funktion des Beleuchtungsgrades der Bildpunkte der betrachteten Spaltenelektrode ändern. Man versucht daher, den Schaltstrom der Spaltenelektrode mit einem Spitzenwert des Betriebsstromes mit entgegengesetzter Polarität zusammenfallen zu lassen. Man vermeidet somit, daß sich die Scheitelwerte vergrößern. Diese vorteilhafte Vorgehensweise ist anwendbar, wenn die Anzahl der Phasen der Betriebsspannung, wie im vorliegenden Beispiel der Fall, ungerade ist.
Wie in Fig. 9 gezeigt, wird der von der Betriebsspannung Ve1 unterhaltene Schaltstrom Ico in zeitlicher Übereinstimmung mit den Stromspitzen des Betriebstromes 1c&sub2;, der mit der Betriebsspannung Ve&sub2; verbunden ist, angeordnet. Vorteilhafterweise ist der Schaltpotentialzuwachs Uc&sub1;-Uca1 trapezförmig. Entsprechend den typischen, unter Bezugnahme auf die Fig. 7 beschriebenen Bedingungen, verfügt man über Schaltfenster F mit einer Dauer von 150 Mikrosekunden. Nun genügen Fenster einer Dauer von 110 Mikrosekunden zum Schalten einer Spaltenelektrode von 0 auf 45 Volt, ohne einen Schaltstrom von 4 Milliampères pro Quadratzentimeter zu überschreiten.
Es ist gleichfalls möglich, pro Betriebszyklus drei Bildpunkte und somit drei Zeilen zu schalten. Also verdreifacht man die Schreibgeschwindigkeit für ein Bild verglichen mit der unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Anzeige.
Man kann die Erfindung auf eine Gruppe von M untereinander phasenverschobene Betriebsspannungen, die zwei zu zwei gegenüberstehen oder nicht, verallgemeinern, wobei jede Spannung an eine Untergruppe Ri von ni Zeilenelektroden angelegt wird.
In der vorliegenden Beschreibung der Erfindung ist die Betriebsspannung von einer einfachen sinusförmigen Form. Aber die Erfindung ist auf jeden Typ einer symmetrischen, bipolaren Spannung, dreiecksförmig, rechteckig, trapezförmig oder komplizierter, anwendbar. Äußere Randbedingungen für die Anzeige, die Gegenstand der Erfindung ist, können die Verwendung von bipolaren, asymmetrischen Spannungen erforderlich machen. In diesem Fall erlaubt die Erfindung nicht mehr eine perfekte Kompensation des Verschiebestromes, jedoch erhält man dennoch eine Verringerung desselben.
Man hat sich, um das Verständnis der vorliegenden Beschreibung zu vereinfachen, auf einfache Betriebsspannungen und Schaltspannungen für die Bildpunkte beschränkt. Die Erfindung ist natürlich auch auf komplexere Betriebsspannungen anwendbar, die eine Vergrößerung der Toleranzen für die Beleuchtungs- und Auslöschspannungen für die Bildpunkte oder eine Verkürzung der Beleuchtungszeit der Bildpunkte erlauben.
Die Erfindung kann mit anderen Techniken zur Reduktion des in der PC-EL-Anzeige fließenden Stroms, wie etwa der in der französischen Patentanmeldung Nr. 8 611 808 vom 18. August 1986 beschriebenen, kombiniert werden. Diese Technik besteht darin, Bildpunkt mit geringem Auffüllgrad für eine PC-EL-Anzeige zu verwenden. Man kann die Verwirklichung eines PC-EL-Schirmes ins Auge fassen, dessen Auffüllgrad 1/35 beträgt. Unter diesen Umständen beträgt der von den Spaltenadressierschaltkreisen ausgegebene Strom 6/35 Milliampères pro Quadratzentimeter, also 0,17 Milliampères pro Quadratzentimeter. Also benötigt die Adressierung einer Spalte von 10 Zentimetern Länge und 300 Mikrometern Breite Scheitelströme von nur 50 Mikroampères. Zum Abschätzen der maximalen Länge der Spaltenelektrode ersetzt man in der Formel 111 des Anhangs kC durch (k-1)/4 Cx1/35. Demgegenüber führt der geringe Auffüllgrad der Bildpunkte zu einer Erhöhung des Widerstandes der Spaltenelektroden, also zu einer Vergrößerung des scheinbaren Oberflächenwiderstandes R. Jedoch ermöglicht ein geeignetes Elektrodendesign, diese Vergrößerung von R auf einen Faktor von nur 2, also auf einen typischen Wert von 50 Ohm, zu begrenzen. Unter diesen Bedingungen erhält man einen Gewinn von einem Faktor 9 bis 10,5 für LM verglichen mit dem Stand der Technik, also eine Länge LM von 1 Meter für eine Toleranz von 1% für die Betriebsspannung. ANHANG

Claims

1. Elektrolumineszenzanzeige mit Speichereffekt mit:

- einer ersten Familie paralleler Elektroden (12);

- einer zweiten Familie paralleler Elektroden (18), die senkrecht zu denen der ersten Familie sind;

- wenigstens einer Schicht, die eine elektro-optische Speichereffekteigenschaft besitzt und von den ersten und zweiten Elektrodenfamilien eingerahmt ist, wobei ein Anzeigepunkt oder Pixel durch den Überdeckungsbereich einer bestimmten Elektrode der ersten Familie und einer bestimmten Elektrode der zweiten Familie gebildet wird;

- einem Spannungsgenerator (20) mit einer ersten Klemme, die geeignet ist, ein erstes Potential an die Elektroden der ersten Familie anzulegen, und einer zweiten Klemme, die geeignet ist, ein zweites Potential an die Elektroden der zweiten Familie anzulegen, um permanent zwischen den ersten und zweiten Elektrodenfamilien eine Betriebs-Wechselspannung anzulegen, die geeignet ist, den dauernden Anzeigezustand der Pixel aufrechtzuerhalten;

- Adreßvorrichtungen (22c, 221), um selektiv Spannungsänderungen bezüglich der Betriebsspannung an Elektroden der beiden Familien (12, 18) anzulegen, um den dauernden Anzeigezustand eines oder mehrerer entsprechender Pixel zu modifizieren,

dadurch gekennzeichnet, daß der Generator wenigstens zwei erste Klemmen (33, 34) umfaßt, die jeweils zwei erste Potentiale liefern, die gegenseitig phasenverschoben sind;

daß wenigstens die eine der Elektrodenfamilien (12) in wenigstens zwei Unterfamilien paralleler Elektroden (12-1, 12-2) unterteilt ist;

und daß die beiden ersten Klemmen (33 und 34) gleichzeitig mit den beiden Elektrodenunterfamilien (12-1 und 12-2) verbunden sind, um wenigsten die in der anderen Elektrodenfamilie (18) und in den Adreßvorrichtungen (22c, 221) zirkulierenden Ströme zu reduzieren.

2. Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit einer elektro-optischen Speichereffekteigenschaft eine photoleitende Schicht (14) und eine elektrolumineszierende Schicht (16) umfaßt, die übereinander angeordnet sind.

3. Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Schicht mit einer elektro-optischen Speichereffekteigenschaft zum Beispiel Zinksulfid ist, das durch Mangan aktiviert wird, oder jedes andere Material ist, das Licht unter der Wirkung einer elektrischen Spannung aus sendet.

4. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Betriebsspannungen der Anzahl nach zwei sind und daß sie in der Phase gegenläufig sind.

5. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Betriebsspannungen der Anzahl nach vier sind und daß sie in der Phase um 90º gegeneinander verschoben sind.

6. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Betriebsspannungen der Anzahl nach drei sind und daß sie in der Phase um 120º gegeneinander verschoben sind.

7. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der Spannungsgenerator mit wenigstens einem Spannungstransformator verbunden ist, um die untereinander in der Phase verschobenen Spannungen zu erzeugen.

8. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die eine (12) der beiden Elektrodenfamilien aus Aluminium besteht und daß die andere Elektrodenfamilie (18) aus Indium-Zinnoxyd oder jedem anderen leitenden und durchsichtigen Material besteht.

9. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die beiden Familien aus Zeilen- (12) und Spalten- (18) Elektroden aus Indium-Zinnoxyd oder jedem anderen leitenden und durchsichtigen Material bestehen.

10. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die andere (18) der Elektrodenfamilien ebenfalls in wenigstens zwei Unterfamilien paralleler Elektroden unterteilt ist, die jeweils eine der gegenseitig phasenverschobenen Betriebsspannungen erhalten.

11. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsänderungen bezüglich der Betriebsspannung, die dazu bestimmt sind, das angezeigte Bild zu modifizieren, in Zeitintervallen erfolgen, die zwischen den Spitzen des in den Elektroden der in Betracht kommenden Unterfamilie zirkulierenden Betriebsstroms liegen.

12. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen, die die Adressierung der Pixel ermöglichen, unipolare Adressierschaltkreise des Push-Pull-Typs umfassen.

13. Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen, die die Adressierung der Pixel ermöglichen, bipolare Adressierschaltkreise des Push-Pull-Typs umfassen.