DE3823061C2

DE3823061C2 -

Info

Publication number: DE3823061C2
Application number: DE3823061A
Authority: DE
Inventors: Shuji Inada; Toshihiro Ohba; Hiroshi Nara Jp Kishishita; Hisashi Wakayama Jp Uede
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1991-09-05
Also published as: DE3823061A1; JPH0748137B2; JPS6413194A; US4951041A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung sowie eine Treiberschaltung zum Betreiben einer derartigen Einrichtung.

Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Treiberschaltung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 3 sind aus DE 35 34 350 A1 bekannt. Das bekannte Verfahren und die zugehörige Treiberschaltung dienen dazu, Helligkeitsunterschiede auszugleichen, wie sie bei EL-Anzeigeeinrichtungen auftreten, wenn innerhalb einer Zeile unterschiedlich viele Bildpunkte zum Leuchten angeregt werden. Je mehr Bildpunkte strahlen, desto geringer fällt die Helligkeit des einzelnen Bildpunktes aus. Beim bekannten Verfahren wird dieser Mangel dadurch umgangen, daß zur Treiberspannung von etwa 220 Volt eine Zusatzspannung von bis zu 30 Volt addiert wird, abhängig von der Anzahl zum Leuchten angeregter Bildpunkte innerhalb einer Zeile. Wenn alle Bildpunkte leuchten, wird die volle Zusatzspannung zur eigentlichen Ansteuerspannung addiert. Die Treiberschaltung zum Ausführen dieses Verfahrens verfügt über einen Kondensator, der abhängig von der Anzahl zum Leuchten anzuregender Bildpunkte innerhalb einer Zeile unterschiedlich weit aufgeladen wird. Die Kondensatorspannung wird zur Ansteuerspannung addiert.

Nachteilig beim bekannten Verfahren und bei der bekannten Schaltung ist, daß die Helligkeitskorrektur mit einer verhältnismäßig hohen Spannung ausgeführt wird, wodurch die Korrekturschaltung nicht mit der übrigen Ansteuerlogik integriert werden kann.

Aus der DE 28 08 584 A1 ist es bekannt, daß die Helligkeit eines Bildpunktes einer EL-Anzeigeeinrichtung nicht nur durch Erhöhen der Ansteuerspannung gesteigert werden kann, sondern auch durch Verlängern des Schreibpulses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltung anzugeben, mit denen auf einfache Weise erzielt werden kann, daß Bildpunkte innerhalb einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung unabhängig von der Anzahl angeregter Bildpunkte innerhalb einer Zeile jeweils gleich hell leuchten.

Die Erfindung ist für das Verfahren durch die Merkmale von Anspruch 1 und für die Schaltung durch die Merkmale von Anspruch 3 gegeben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird wie bei dem aus DE 35 34 350 A1 bekannten Verfahren ein Integrationswert mit Hilfe eines RC-Integrators gebildet. Der Kondensator wird jedoch nicht auf eine hohe Spannung aufgeladen, die zur Grund-Ansteuerspannung addiert wird, sondern der Kondensator wird nur auf eine niedrige Spannung aufgeladen, die dann mit Hilfe einer Detektor- und Steuerschaltung in eine Pulsbreitenmodulation für die Schreibpulse umgewandelt wird. Der nur auf einen niedrigen Spannungswert aufgeladene Kondensator wird hierzu wieder entladen und diejenige Zeitspanne, innerhalb der seine Spannung über einer Schwellenspannung liegt, legt die Breite der Schreibpulse fest. Die erfindungsgemäße Treiberschaltung weist entsprechende Funktionsgruppen zum Ausführen dieses Verfahrens auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es die Realisierung einer Treiberschaltung ermöglicht, bei der auch die Helligkeitssteuerung mit leicht integrierbaren Bauteilen erfolgt, da zur Helligkeitssteuerung keine relativ hohe Spannung zu erzeugen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Dünnfilm-EL-An zeigeeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Helligkeit in Abhängigkeit der angelegten Spannung bei der in Fig. 1 gezeigten Anzeigeeinrichtung,

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer elektrischen Ansteu erschaltung für die Anzeigeeinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Ansteuerschaltung nach Fig. 3,

Fig. 5(a), (b) und (c) Logikschaltungen innerhalb der An steuerschaltung nach Fig. 3,

Fig. 6(a) und (b) einen wesentlichen Teil der in Fig. 3 ge zeigten Ansteuerschaltung sowie ein Signaldiagramm zur Erläuterung des Betriebs dieses Teils,

Fig. 7 ein Ersatzschaltbild der Ansteuerschaltung nach Fig. 3.

Beispielsweise weist eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz(EL)- Anzeigeeinrichtung vom Doppelisolations-Typ (dreigeschich teter Typ) den nachfolgend beschriebenen Aufbau auf:

Gemäß Fig. 1 sind streifenförmige, transparente Elektroden 12 aus In₂O₃ parallel und im Abstand zueinander liegend auf einem Glassubstrat 11 angeordnet. Auf dem Substrat 11 bzw. den Elektroden 12 liegen der Reihe nach übereinanderge schichtet eine dielektrische Schicht 13 aus Y₂O₃, Si₃N₄, TiO₂ oder Al₂O₃, eine Elektrolumineszenz(EL)-Schicht 14 aus ZnS, die mit einem Aktivator dotiert ist, z. B. mit Mn, und eine weitere dielektrische Schicht 13′ aus Y₂O₃, m Si₃N₄, TiO₂ oder Al₂O₃. Jede dieser Schichten weist eine Dicke auf, die zwischen 50 nm (500 Å) und 1000 nm (10 000 Å) liegt. Die genannten Schichten werden mit Hilfe einer Dünnfilm technologie gebildet, z. B. durch Verdampfen oder Sputtern. Zuletzt werden auf der freien Seite der Schicht 13′ strei fenförmige Gegenelektroden 15 aus Al gebildet, die parallel und im Abstand zueinander liegen sowie unter rechtem Winkel zu den transparenten Elektroden 12 verlaufen.

Die so erhaltene Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung 10 kann er satzschaltungsmäßig als kapazitives Element betrachtet wer den, da die zwischen den dielektrischen Schichten 13 und 13′ angeordnete EL-Schicht 14 zwischen den Elektroden 12 und 15 liegt. Anhand der Spannungs-Helligkeitscharakteri stik gemäß Fig. 2 läßt sich erkennen, daß die Dünnfilm-EL- Anzeigeeinrichtung 10 bei einer relativ hohen Spannung von etwa 250 V betrieben wird.

Die Fig. 3 zeigt ein elektrisches Schaltungsdiagramm einer Treiberschaltung nach der Erfindung zur Ansteuerung der Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung, die in diesem Fall das Be zugszeichen 110 trägt.

Die Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung 110 weist eine Emis sionsschwellenspannung von 190 V (=V_W) auf. Ihre datensei tigen Elektroden verlaufen in X-Richtung, während ihre Ab tastelektroden in Y-Richtung verlaufen. Die Y-Richtung liegt in Fig. 3 horizontal, während die X-Richtung in Fig. 3 vertikal liegt. Abtastseitige N-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs 120 und 130 sind jeweils mit in Y-Richtung verlaufenden ungeradzahligen und geradzahligen Zeilen verbunden. Logik schaltungen 121 und 131, z. B. Schieberegister, befinden sich innerhalb der MOS-ICs 120 und 130. Ferner sind mit den in Y-Richtung verlaufenden ungeradzahligen und geradzahli gen Abtastelektroden jeweils abtastseitige P-Kanal-Hoch spannungs-MOS ICs 140 und 150 verbunden. Die Bezugszeichen 141 und 151 repräsentieren Logikschaltungen, z. B. Schiebe register, die sich in den MOS ICs 140 und 150 befinden.

Ein datenseitiges Treiber-IC 200 ist mit den in X-Richtung verlaufenden Datenelektroden X₁, X₂, . . ., X_i verbunden. Der datenseitige Treiber 200 enthält P-Kanal-FETs oder PNP- Transistoren UT₁ bis UT_i mit einer Hochziehfunktion, von denen jeweils eine Seite mit einer Spannungsquelle verbun den ist, die eine Spannung V_M (=60 V) liefert, N-Kanal- FETs oder NPN-Transistoren DT₁ bis DT_i mit einer Herabzieh funktion, von denen jeweils eine Seite geerdet ist, sowie Dioden UD₁ bis UD_i und DD₁ bis DD_i, durch die ein Strom in umgekehrter Richtung zu den entsprechenden Transistoren UT₁ bis UT_i und DT₁ bis DT_i hindurchgeleitet wird. Diese Kompo nenten in der datenseitigen Treiberschaltung 200 werden durch eine Logikschaltung 201 gesteuert, z. B. durch ein Schieberegister, das ebenfalls in dem Treiber IC 200 vor handen ist.

Eine Sourcepotential-Auswahlschaltung für die abtastseiti gen P-Kanal-Hochspannungs-MOS ICs 140 und 150 trägt das Be zugszeichen 300. Die Potentiale 190 V (=V_W), 250 V (=V_W+ V_M) oder 0 V werden durch einen Schalter SW₁, der durch ein Signal "PSW" angesteuert wird, und durch einen Schalter SW₂ ausgewählt, der durch ein Signal "PSC" angesteuert wird.

Eine Sourcepotential-Auswahlschaltung für die abtastseiti gen N-Kanal-MOS ICs 120 und 130 trägt das Bezugszeichen 400. Die Potentiale -190 V (= -V_W) oder 0 V werden durch einen Schalter SW₃ ausgewählt, der durch ein Signal "NSC" angesteuert wird.

Eine Datenumkehr-Steuerschaltung trägt das Bezugszeichen 500.

Mit 600 ist eine Schaltung zur Steuerung einer gemeinsamen Leitung (nachfolgend als Vcc₂ bezeichnet) für die Transi storen UT₁ bis UT_i und die Dioden UD₁ bis UD_i versehen, die sich in dem datenseitigen Treiber IC 200 befinden. Wird in dieser Schaltung 600 ein Schalter T 1 ausgeschaltet (OFF) und anschließend ein Schalter T 2 eingeschaltet (ON), so wird ein Kondensator C_M auf eine Spannung von 30 V (1/2 V_M) aufgeladen. Wird andererseits der Schalter T 1 eingeschal tet, nachdem der Schalter T 2 ausgeschaltet worden ist, so steigt das Potential auf eine Spannung von 60 V (V_M). Ein Schalter T 3 dient dazu, das Potential der gemeinsamen Lei tung Vcc₂ einerseits auf den Wert 0 V zu legen und anderer seits auf einen solchen Wert, der von den Schaltern T 1 und T 2 eingestellt worden ist.

Eine Schaltung 700 detektiert zuvor die Anzahl der licht emittierenden Bildelemente, und zwar anhand des Signals "DATA".

Eine Schaltung 800 dient dazu, das Signal "NSC" nur während einer Periode auf hohem logischem Pegel zu legen, die der Anzahl der lichtemittierenden Bildelemente entspricht.

Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 3 gezeigten Trei berschaltung unter Bezugnahme auf das Signaldiagramm nach Fig. 4 im einzelnen beschrieben.

Es sei angenommen, daß die Abtastelektroden Y₁ und Y₂ die Bildelemente A und B enthalten, und daß diese Abtastelek troden zeilensequentiell angesteuert werden. In der Trei berschaltung wird die Polarität der Schreibspannung, die an die Bildelemente angelegt wird, nach jeder Zeile umgekehrt bzw. invertiert. Die Treibersteuerung zum Anlegen eines ne gativen Schreibpulses an Bildelemente in einer abtastseitig ausgewählten Elektrode durch Einschalten eines Transistors in den N-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs 120 oder 130, die mit der abtastseitig ausgewählten Elektrode verbunden sind, wird als N-Kanal-Steuerung bezeichnet. Die Treibersteuerung zum Anlegen eines positiven Schreibpulses an Bildelemente in einer abtastseitig ausgewählten Elektrode durch Ein schalten eines Transistors in den P-Kanal-Hochwiderstands- MOS ICs 140 oder 150, die mit der abtastseitig ausgewählten Elektrode verbunden sind, wird als P-Kanal-Steuerung be zeichnet.

Ein Feld bzw. Halbbild (frame), in welchem die N-Kanal- Steuerung für die Abtastelektroden ungeradzahliger Zeilen und die P-Kanal-Steuerung für die Abtastelektroden gerad zahliger Zeilen durchgeführt wird, wird als NP-Halbbild be zeichnet. Dagegen wird ein Feld bzw. Halbbild (frame), in welchem eine dazu inverse Ansteuerung durchgeführt wird, als PN-Halbbild bezeichnet.

Entsprechend der Fig. 4 bezeichnet "HD" ein Horizontalsyn chronisationssignal, wobei der "hochliegende" Teil des Si gnals eine Periode repräsentiert, in welcher Daten wirksam sind. "VD" ist ein Vertikalsynchronisationssignal. Eine An steuerung für ein Halbbild beginnt mit der ansteigenden Flanke dieses Vertikalsynchronisationssignals "VD". "DLS" repräsentiert ein Datenhaltesignal (Verriegelungssignal), das jedesmal dann ausgegeben wird, wenn Daten für eine Zei le übertragen worden sind. Ein Datenübertragungstakt auf der Datenseite ist mit "DCK" bezeichnet. "RVC" repräsen tiert ein Datenumkehrsignal (data reversal signal), das während der Datenübertragungsperiode für die Elektrodenzei le "hoch" liegt, für die eine P-Kanal-Steuerung ausgeführt wird. Es kehrt alle Daten während der "Hoch"-Periode um. Das Bild- bzw. Displaydatensignal ist mit "DATA" bezeich net. "D₁" bis "D_i" sind Dateneingänge zu den Tran sistoren UT₁ bis UT_i und DT₁ bis DT_i des datenseitigen Elektrodentreiber ICs 200. Die anderen Signale sind der nachfolgenden Tabelle 1 zu entnehmen.

Signal
Beschreibung
NSC
Steuersignal für die Sourcepotential-Auswahlschaltung 400 für die N-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs
NCLung.	Clear- bzw. Löschsignal für den N-Kanal-Hochwiderstands-MOS IC für die ungeradzahligen Zeilen
NSTung.	Strobesignal für den N-Kanal-Hochwiderstands-MOS IC für die ungeradzahligen Zeilen
NCLgerade	Clear- bzw. Löschsignal für den N-Kanal-Hochwiderstands-MOS IC für die geradzahligen Zeilen
NSTgerade	Strobesignal für den N-Kanal-Hochwiderstands-MOS IC für die geradzahligen Zeilen
NDATA	Übertragungsdaten für die N-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs
PSW, PSC	Steuersignal für die Sourcepotential-Auswahlschaltung 300 für die P-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs
PCLung.	Clear- bzw. Löschsignal für den P-Kanal-Hochwiderstands-MOS IC für die ungeradzahligen Zeilen
PSTung.	Strobesignal für den P-Kanal-Hochwiderstands-MOS IC für die ungeradzahligen Zeilen
PCLgerade	Clear- bzw. Löschsignal für den P-Kanal-Hochspannungs-MOS IC für die geradzahligen Zeilen
PSTgerade	Strobesignal für den P-Kanal-Hochspannungs-MOS IC für die geradzahligen Zeilen
PDATA	Übertragungsdaten für die P-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs

Prinzipiell werden die datenseitigen Elektroden durch Um schaltung der an die datenseitige Elektrodenleitung an gelegten Spannung zwischen 60 V (=V_M) und 0 V angesteuert, und zwar mit Zyklen von einer Horizontalperiode in Überein stimmung mit den Bilddaten. "High" bedeutet Helligkeit bzw. Abstrahlung, während "Low" Dunkelheit bzw. keine Abstrah lung bedeutet.

Die zeitliche Spannungsumschaltung wird nachfolgend im ein zelnen beschrieben. Die Fig. 5(a) zeigt den inneren Aufbau der Logikschaltung 201 im datenseitigen Treiber IC 200. Während eine bestimmte datenseitige Elektrodenleitung ange steuert wird, werden Ausgangssignale eines EXKLUSIV-ODER- Gatters sequentiell in ein Schieberegister 2011 übertragen, das eine Speicherkapazität für eine Zeile aufweist. Die EXKLUSIV-ODER-Verknüpfung erfolgt zwischen den Bilddaten (hoch: Helligkeit, niedrig: Dunkelheit) für die nachfolgen den Zeilen und dem Signal RVC. Nach Beendigung der Daten übertragung für eine Zeile werden die EXKLUSIV-ODER-Eingän ge "DATA ⊕ RVC" innerhalb des Schieberegisters durch den Signaleingang DLS in eine Halteschaltung 2012 übertragen und dort so lange gespeichert, bis das Ende der gegenwärti gen Treibersteuerung erreicht ist. Die Transistoren UT₁ bis UT_i und DT₁ bis DT_i werden durch den Ausgang der Halte schaltung 2012 gesteuert. Demzufolge wird die an die daten seitigen Elektroden angelegte Spannung umgeschaltet, und zwar mit dem Zyklus von einer Horizontalperiode für jeden Signaleingang von "DLS".

Die Treiberschaltung nach der Erfindung weist die Eigen schaft auf, daß selbst beim Einschalten des Transistors UTn die oben beschriebene Spannung von 60 V (=V_M) nicht sofort angelegt wird und daß sich das Potential von 30 V (=1/2 V_M) auf 60 V (=V_M) schrittweise ändert, und zwar infolge der Vcc₂-Steuerschaltung 600, so daß der elektrische Lei stungsverbrauch zum Zeitpunkt der Modulation auf 3/4 redu ziert wird.

Das Signal RVC liegt auf hohem logischem Pegel während der Datenübertragungsperiode für diejenige Zeile, für die die P-Kanal-Steuerung durchgeführt wird. Während dieser Periode kehrt dieses Signal die Daten gemäß dem nachfolgend be schriebenen Verfahren um:

In der P-Kanal-Steuerung, die nachfolgend noch beschrieben wird, wird der Transistor des P-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs 140 und 150 eingeschaltet, um die Spannung für die aus gewählte Abtastelektrodenzeile auf 250 V (=V_W+V_M) anzu heben. Ferner wird die Spannung für die ausgewählte daten seitige Elektrodenzeile auf 0 V reduziert, so daß die Span nung von 250 V (=V_W+V_M) an den Bildelementen anliegt und diese Strahlung abgeben bzw. leuchten. In der Zwischenzeit wird die Spannung für die Elektrodenzeilen, die nicht aus gewählt worden sind, auf 60 V (V_M) gehalten, so daß eine Spannung von (V_W+V_M)-V_M=190 V an diesen Bildelementen anliegt. Da dieser Spannungspegel unterhalb der Schwelle für Strahlungsemission liegt, emittieren diese Bildelemente kein Licht. Um die oben beschriebene Steuerung durchführen zu können, wird der Transistor UTn, der mit einer Leitung N der ausgewählten datenseitigen Elektrode verbunden ist, ausgeschaltet, während der Transistor DTm eingeschaltet ist. Für die Elektrodenleitung M, die nicht ausgewählt wor den ist, wird der Transistor UTm eingeschaltet, während der Transistor DTm ausgeschaltet wird. Mit anderen Worten liegt der Dateneingang für die ausgewählte Leitung, Dn, auf nie drigem Pegel, während der Dateneingang für die nicht ausge wählte Leitung, Dm, auf hohem Pegel liegt. Da dies umge kehrt zu den Bilddaten ist (hoch: Helligkeit, niedrig: Dun kelheit), ist das Signal RVC zur Dateninvertierung erfor derlich. In Fig. 4 ist eine Wellenform der Spannung mit X₂ bezeichnet, die an die so angesteuerten datenseitigen Elek troden angelegt wird. Die durchgehende Linie zeigt die Wel lenform für den Fall, daß die gesamten Bildelemente leuch ten, während die gebrochen dargestellte Linie die Wellen form für denjenigen Fall zeigt, daß keines der Bildelemente leuchtet.

Im folgenden wird ein Ansteuerverfahren für die abtastsei tigen Elektroden näher beschrieben. Der innere Aufbau der Logikschaltungen 121 und 131 in den N-Kanal-Hochwider stands-MOS ICs 120 und 130 und derjenige der Logikschaltun gen 141 und 151 in den P-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs 140 und 150 ist jeweils in den Fig. 5(b) und 5(c) gezeigt. Schieberegister tragen die Bezugszeichen 3000 und 4000, während Halteschaltungen die Bezugszeichen 3001 und 4001 tragen. Die Wahrheitstabellen für die jeweiligen Logik schaltungen sind in den nachfolgenden Tabellen 2 und 3 an gegeben. Die Aufbauten der N-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs und der P-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs sind komplementär zueinander. Obwohl sie eine umgekehrte bzw. inverse Logik aufweisen, besitzen sie einen identischen Aufbau. Daher werden nachfolgend nur die N-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs 120 und 130 beschrieben.

Tabelle 2

N-Kanal-MOS IC Wahrheitstabelle

Tabelle 3

P-Kanal-MOS IC Wahrheitstabelle

Das Schieberegister 3000 speichert eine ausgewählte abtast seitige Zeile. Es empfängt das Signal während der hochliegenden Periode des CLOCK-Signals und überträgt es während der niedrigliegenden Periode dieses Signals. In dieser Treiberschaltung werden die Signale NSTungerade und NSTgerade jeweils als CLOCK-Signale zum N-Kanal-Hochwider stands-MOS IC 120 für ungeradzahlige Zeilen und zum N-Ka nal-Hochwiderstands-MOS IC 130 für geradzahlige Zeilen ge liefert, wie in Fig. 4 angegeben ist. Der NDATA-Signalein gang zum Schieberegister 3000 weist nur einen niedrigen Be reich in einem Rahmen auf, welcher mit der ersten hohen Pe riode des CLOCK-Signals "NSTungerade" oder "NSTgerade" ko inzidiert, das nach der ansteigenden Flanke des Signals VD eingegeben wird, wie ebenfalls in Fig. 4 zu erkennen ist. Daher wird ein CLOCK-Signal NSTungerade oder NSTgerade für jede zwei Horizontalperioden eingegeben, da die N-Kanal- oder P-Kanal-Steuerung abwechselnd für jede Zeile durchge führt wird. Die CLOCK-Signaleingänge in die N-Kanal-Hochwi derstands-MOS ICs und in die P-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs sind daher in der Phase um eine Horizontalperiode ge geneinander verschoben. Im NP-Halbbild werden Pulssignale nur für das Signal "NSTungerade" (=CLOCKungerade) gelie fert, um die N-Kanal-Steuerung für die ungeradzahligen Zei len durchführen zu können. Dagegen werden sie im PN-Halb bild nur für das Signal "NSTgerade" (=CLOCKgerade) gelie fert, um die N-Kanal-Steuerung für die geradzahligen Zeilen durchzuführen.

Die Logikschaltung 3001 verwendet zwei Signale "NST" und "NCL", um die Hochwiderstands-MOS-IC-Transistoren ein- oder auszuschalten und um einen von drei Zuständen in Überein stimmung mit den Daten von dem Schieberegister 3000 auszu wählen, dessen Logik sich durch die Wahrheitstabelle 2 er gibt.

Während der P-Kanal-Steuerung liegt das Sourcepotential für die Sourcepotential-Auswahlschaltung 300 auf 190 V (=V_W), wobei der Transistor des P-Kanal-Hochwiderstands-MOS ICs 140 in Übereinstimmung mit Daten von der Logikschaltung 141 eingeschaltet ist. Bei der N-Kanal-Steuerung liegt das Sourcepotential für die Sourcepotential-Auswahlschaltung 400 auf -190 V (-V_W), während der Transistor im N-Kanal- Hochwiderstands-MOS IC 150 in Übereinstimmung mit Daten von der Logikschaltung 151 eingeschaltet ist. Da die Datenseite während dieser Periode die Sourcespannung der Vcc₂-Steuer schaltung 600 auf 0 V reduziert, liegen die Potentiale al ler Elektroden X₁ bis X_i auf dem Wert 0 V. Im PN-Halbbild wird die inverse Ansteuerung durchgeführt.

Der oben beschriebene Betrieb wird nachfolgend nochmals zu sammengefaßt. Grob gesagt ist der Steuerbetrieb in zwei zeitliche Blöcke unterteilt, umfaßt also ein NP-Halbbild und ein PN-Halbbild. Ist der Betrieb für die beiden Halb bilder beendet, so werden AC- bzw. Wechselspannungspulse, die zur Lichtemission erforderlich sind, für jedes Bildele ment der Dünnfilm-EL-Anzeigeeinrichtung beendet bzw. abge schlossen. Jedes Halbbild ist ferner in zwei zeitliche Blöcke unterteilt, und zwar in die N-Kanal-Steuerung und die P-Kanal-Steuerung. Während Schreibpulse angelegt wer den, werden die N-Kanal-Steuerung für die abtastseitige Elektrode der ausgewählten ungeradzahligen Zeile im NP- Halbbild und die P-Kanal-Steuerung für die abtastseitige Elektrode der ausgewählten geradzahligen Zeilen durchge führt, was während des PN-Halbbildes in umgekehrter Weise erfolgt.

Im folgenden wird die Einstellung der Breite der Schreib pulse näher beschrieben, die an die abtastseitigen ausge wählten Zeilen angelegt werden. Die Breite der an die ab tastseitigen ausgewählten Zeilen angelegten Schreibpulse läßt sich durch Einstellung des Signals "PSW" und/oder des Signals "NSC" verändern, und zwar in Übereinstimmung mit der Anzahl der lichtemittierenden Bildelemente. Da der Grundaufbau der Steuerung der gleiche ist, wird nur die Einstellung der Breite der Pulse durch das Signal "NSC" nä her beschrieben.

Die Fig. 6(a) zeigt die in Fig. 3 dargestellten Schaltungen 700 und 800 im einzelnen. Fig. 6(b) ist ein Signaldiagramm zur Erläuterung von Signalwellenformen innerhalb der in Fig. 6(a) gezeigten Schaltung. In diesen Figuren bedeuten die Bezugszeichen 1, 4 und 5 Inverter (NICHT-Schaltungen), die Bezugszeichen 2, 3 und 6 UND-Gatter und das Bezugszei chen 7 ein ODER-Gatter. Zunächst wird das Signal "DATA" durch den Inverter 1 invertiert und zu einem Eingang des UND-Gatters 2 übertragen. Da das Signal "DATA", wie oben beschrieben, nur dann wirksam ist, wenn das Horizontalsyn chronisationssignal "HD" auf hohem Pegel liegt, wird das Signal "HD" zum anderen Eingang des UND-Gatters 3 gelie fert. Da das vom UND-Gatter 2 erzeugte Signal "DATA" sowohl die N-Kanal-Steuerung als auch die P-Kanal-Steuerung be trifft, wird das logische Produkt aus einem Signal "NS", das in Fig. 6(b) gezeigt ist, und dem Ausgang vom UND-Gat ter 2 berechnet, und zwar mittels der UND-Schaltung 3, um nur ein auf die N-Kanal-Steuerung bezogenes Signal "DATA" zu erhalten. Das Ausgangssignal "DATA" der UND-Schaltung 3 wird über eine Diode D 1 und einen Widerstand R 2 einem Kon densator C 1 zugeführt und durch Aufladung dieses Kondensa tors integriert. Da das Signal "DATA" durch den Inverter 1 invertiert worden ist, wird bei längerem niedrigliegendem Teil im Signal "DATA" der Kondensator C 1 so aufgeladen, daß sein Potential VC schneller ansteigt. Die Diode D 1 verhin dert, daß die im Kondensator C 1 angesammelte Ladung zurück zur UND-Schaltung 3 fließt. Der Widerstand R 2 wird in ge eigneter Weise auf einen Wert gesetzt, der der Breite des Signals "HD" entspricht. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit periode wird die im Kondensator C 1 angesammelte Ladung über den Widerstand R 1 entladen, wenn ein Signal "DS" auf hohem Pegel liegt, das zum Inverter 4 geliefert wird. Die Entla dung pro Einheitszeitperiode wird durch den Widerstand R 1 gesteuert. Der Pegel, also das Potential VC des Kondensa tors C 1, weist also den in Fig. 6(b) gezeigten Verlauf auf.

Der Ausgang des Inverters 5 nimmt den hohen Pegel ein und wird in Form des Signals NSC durch die UND-Schaltung 6 und das ODER-Gatter 7 ausgegeben, und zwar nur dann, wenn das Potential VC des Kondensators C 1 den niedrigen Schwellen spannungspegel des Inverters 5 annimmt, nachdem die Entla dung des Kondensators C 1 begonnen hat. Sind alle Teile des zum Inverter 1 gelieferten Signals "DATA" auf niedrigem Pe gel, so liegt der Ausgang des Inverters 5 immer auf hohem Pegel, was dazu führt, daß auch das Signal "NSC" auf hohem Pegel liegt, und zwar in derjenigen Periode, in der keine N-Kanal-Steuerung erfolgt. Daher wird ein Signal "NWH" er zeugt, um die Maximumpulsbreite sicherzustellen, wobei das logische Produkt aus dem Ausgang des Inverters 5 und dem Signal NWH mit Hilfe der UND-Schaltung 6 berechnet wird. Um zu verhindern, daß das Signal "NSC" aufgrund kleiner Fehler einzelner Teile der Schaltung immer niedrig ist, wenn alle Teile des zum Inverter 1 gelieferten Signals "DATA" auf ho hem Pegel liegen, wird ein Signal "NWC" zur Bildung einer Minimumpulsbreite erzeugt, wobei die logische Summe aus diesem Signal und dem Ausgang der UND-Schaltung 6 mittels des ODER-Gatters 7 gebildet wird. Wie oben beschrieben, kann die Periode, in der das Signal "NSC" auf hohem Pegel liegt, zwischen dem Maximumpulsbreitensignal "NWH" und dem Minimumpulsbreitensignal "NWC" geändert werden, und zwar in Übereinstimmung mit der Änderung der Anzahl der lichtemit tierenden Bildelemente während der Zeit der N-Kanal-Steue rung.

Die Steuerung nach der Erfindung wird nachfolgend unter Be zugnahme auf das in Fig. 7 gezeigte Äquivalentschaltbild näher beschrieben. In der nachstehenden Tabelle 4 sind die in Fig. 7 verwendeten Symbole im einzelnen erläutert.

Symbol
Beschreibung
C
Kapazität eines Bildelements der EL-Einheit
B	Anzahl der Bildelemente auf einer abtastseitig ausgewählten Zeile
D	Anzahl der datenseitigen Elektroden
S	Anzahl der abtastseitigen Elektroden
C_BS	Zusammengesetzte Kapazität der datenseitig ausgewählten Bildelemente auf der abtastseitig ausgewählten Zeile: B×C
C_B	Zusammengesetzte Kapazität der datenseitig ausgewählten Bildelemente auf den abtastseitig nicht ausgewählten Zeilen: (S-1)×B×C
C_DS	Zusammengesetzte Kapazität der datenseitig nicht ausgewählten Bildelemente auf den abtastseitig ausgewählten Zeilen: (D-B)×C
C_D	Zusammengesetzte Kapazität der datenseitig nicht ausgewählten Bildelemente auf den abtastseitig ausgewählten Zeilen: (S-1) (D-B)×C
Vcc₂	Gemeinsame Leitung der datenseitigen Ladeschaltung
1/2 V_M	Halbe Spannung der Modulationsspannung
T 1	Schalter zur Spannungsverdoppelung
T 2	Schalter zum Aufladen des Kondensators CM
T 3	Schalter zur Erzeugung eines schwimmenden Zustands auf der Leitung Vcc₂
C_M	Kondensator zur Spannungsverdoppelung
UT_B	Allgemeiner Ausdruck für Ladetransistoren, die mit den datenseitig ausgewählten Leitungen verbunden sind
UT_D	Allgemeiner Ausdruck für Ladetransistoren, die mit den datenseitigen, nicht ausgewählten Leitungen verbunden sind
DT_B	Allgemeiner Ausdruck für Entladetransistoren, die mit den datenseitigen, ausgewählten Leitungen verbunden sind
DT_D	Allgemeiner Ausdruck für Entladetransistoren, die mit den datenseitigen, nicht ausgewählten Leitungen verbunden sind
UD_B	UT_B-Schutzdiode
UD_D	UT_D-Schutzdiode
DD_B	DT_B-Schutzdiode
DD_D	DT_D-Schutzdiode
NT_S	N-Kanal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren, die mit den abtastseitigen, ausgewählten Leitungen verbunden sind
PT_S	P-Kanal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren, die mit den abtastseitigen, ausgewählten Leitungen verbunden sind
NT	N-Kanal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren, die mit den abtastseitigen, nicht ausgewählten Leitungen verbunden sind
PT	P-Kanal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren, die mit den abtastseitigen, nicht ausgewählten Leitungen verbunden sind
SW 3	Schalter zur Auswahl der Sourcespannung für die N-Kanal-MOS-Transistoren, die zwischen -V_W und 0 V liegt
SW 2	Schalter zur Auswahl der Sourcespannung für die P-Kanal-MOS-Transistoren, die zwischen V_W+V_M und 0 V liegt
ND	Dioden zum herkömmlichen Halten der Sourcespannung der N-Kanal-MOS-Transistoren bei 0 V
PD	Dioden zum herkömmlichen Halten der Sourcespannung der P-Kanal-MOS-Transistoren bei 0 V

1. Schreibperiode der N-Kanal-Steuerung im NP-Halbbild

Um das Sourcepotential der P-Kanal-Hochwiderstands-MOS- Transistoren auf 0 V zu legen, wird der Schalter SW 2 ausge schaltet. Dann wird eine Zeile von der ungeradzahligen Sei te der N-Kanal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren NTungerade ausgewählt, und zwar in Übereinstimmung mit den Daten in der Logikschaltung 121, so daß der Transistor NTs einge schaltet wird. Die anderen N-Kanal- und P-Kanal-Hochwider stands-MOS-Transistoren werden ohne Ausnahme ausgeschaltet. Als nächstes setzen die datenseitigen Transistoren UT_B, UT_D, DT_B und DT_D ihren Ansteuerbetrieb in der Modulations periode fort. Der Schalter T 3 ist eingeschaltet, um das Po tential der Leitung Vcc₂ von 0 V auf 1/2 V_M zu ändern. So dann wird der Schalter T 2 ausgeschaltet, während der Schal ter T 1 eingeschaltet wird, wodurch das Potential auf der Leitung Vcc₂ auf den Wert V_M angehoben wird. Im Ergebnis werden die Elektroden, die die ausgewählten Bildelemente an der Datenseite enthalten, auf V_M=60 V angehoben, während die datenseitigen und nicht ausgewählten Elektroden den Wert 0 V empfangen. Um das Sourcepotential der N-Kanal- Hochwiderstands-MOS-Transistoren auf -190 V (=V_W) zu le gen, wird der Schalter SW 3 durch das Signal "NSC" einge schaltet, dessen Pulsbreite in Übereinstimmung mit der An zahl der lichtemittierenden Bildelemente gesteuert wird. Da die Spannung der abtastseitig ausgewählten Elektroden -V_W= -190 V ist, liegt eine Spannung von 60 V - (-190 V)=250 V am Bildelement C_BS zwischen den abtastseitig ausgewählten Elektroden und den datenseitig ausgewählten Elektroden an, so daß Licht emittiert wird. An den Bildelementen C_DS der datenseitig nicht ausgewählten Elektroden liegt eine Span nung von 0 V - (-190 V)=190 V an, so daß von diesen Bild elementen C_DS kein Licht emittiert wird, da die Spannung unterhalb der Schwelle für Lichtemission liegt. Die an den Bildelementen C_B und C_D der abtastseitig nicht ausgewählten Zeilen anliegende Spannung ändert sich zwischen 0 V und 60 V im Verhältnis der Anzahl der datenseitig ausgewählten Leitungen und nicht ausgewählten Leitungen, da die Elektro den auf der Abtastseite floaten.

2. Schreibperiode der P-Kanal-Steuerung im NP-Halbbild

Um das Sourcepotential der N-Kanal-Hochwiderstands-MOS- Transistoren auf den Wert 0 V zu legen, wird der Schalter SW 3 ausgeschaltet. Dann wird eine Zeile bzw. Leitung aus der geradzahligen Seite der P-Kanal-Hochwiderstands-MOS- Transistoren PTgerade ausgewählt, und zwar in Übereinstim mung mit den Daten im Schieberegister, so daß der Transi stor PT_S eingeschaltet wird. Die anderen N-Kanal- und P-Ka nal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren P_T, NT_S und N_T sind ausnahmslos ausgeschaltet. Die datenseitigen Transistoren UT_B, UT_D, DT_B und DT_D führen ihre Ansteuerung in der Modu lationsperiode weiter. Der Schalter T 3 wird eingeschaltet, so daß sich das Potential auf der Leitung Vcc₂ von 0 V auf 1/2 V_M ändert. Sodann wird der Schalter T 2 ausgeschaltet, während der Schalter T 1 eingeschaltet wird, um das Poten tial auf der Leitung Vcc₂ auf den Wert V_M heraufzuziehen. Hieraus folgt, daß die datenseitigen Elektroden, die die ausgewählten Bildelemente enthalten, eine Spannung von V_M= 60 V empfangen und daß die datenseitigen, nicht ausgewähl ten Elektroden auf 0 V liegen. Um das Sourcepotential der P-Kanal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren auf den Wert V_W+ V_M=250 V zu bringen, wird der Schalter SW 2 eingeschaltet. Da die abtastseitig ausgewählte Elektrode auf dem Wert V_W- V_M=250 V liegt, gelangt eine Spannung von 250 V-0 V= 250 V, deren Polarität zum Schreibpuls bei der N-Kanal- Steuerung invers ist, an die Bildelemente zwischen den aus gewählten Elektroden auf der Abtastseite und der Datensei te, so daß Licht emittiert wird. Die Bildelemente der nicht ausgewählten Elektroden auf der Datenseite empfangen eine Spannung von 250 V-60 V=190 V, so daß sie kein Licht emittieren, da diese Spannung unterhalb der Schwellenspan nung für Lichtemission liegt.

3. Schreibperiode für die P-Kanal-Steuerung im PN-Halbbild

Es wird dieselbe Steuerung wie bei der P-Kanal-Steuerung im NP-Halbbild durchgeführt, mit Ausnahme der Tatsache, daß die abtastseitig ausgewählten Zeilen ungeradzahlige Zeilen sind.

4. Schreibperiode für die N-Kanal-Steuerung im PN-Halbbild

Es wird dieselbe Steuerung wie beim NP-Halbbild durchge führt, jedoch mit der Ausnahme, daß die abtastseitig ausge wählten Zeilen geradzahlige Zeilen sind und daß die N-Kanal-Hochwiderstands-MOS-Transistoren, die mit den Zei len bzw. Leitungen verbunden sind, eingeschaltet sind. In diesem Fall wird die Pulsbreitensteuerung in Übereinstim mung mit der Anzahl der lichtemittierenden Bildelemente ausgeführt, wie bereits beschrieben.

Die Pulsbreitensteuerung bei der N-Kanal-Steuerung kann auch bei der P-Kanal-Steuerung oder sowohl bei der N-Kanal- als auch bei der P-Kanal-Steuerung zum Einsatz kommen.

Die Bildqualität läßt sich weiterhin verbessern, wenn die Steuerungsart, bei der eine Pulsbreitenänderung durchge führt wird, in Übereinstimmung mit dem Strom, der durch die abtastseitigen Treiber ICs 120, 130, 140 und 150 fließt, der Kapazität einer Leitung bzw. Zeile in der EL-Anzeige einrichtung und der Länge der Ansteuerzeit bestimmt wird.

Zusammenfassend läßt sich nach der Erfindung eine Dünnfilm- EL-Anzeigeeinrichtung so ansteuern, daß eine konstante Hel ligkeit unabhängig von der Anzahl der lichtemittierenden Bildelemente und eine ausgezeichnete Bildqualität erhalten werden.

Claims

1. Verfahren zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz(EL)-Anzeigeeinrichtung, die eine zwischen abtastseitigen Elektroden (Y₁, . . ., Y_i) und datenseitigen Elek troden (X₁, . . ., X_i) liegende Elektrolumineszenzschicht (14) aufweist, wobei sich die genannten Elektroden kreuzen, mit folgenden Verfahrensschritten:

- es werden ein erstes Halbbild und ein zweites Halbbild abwechselnd und wiederholt erzeugt,
- das erste Halbbild wird durch zeilensequentielle Ansteuerung erzeugt, bei der eine Spannung in Übereinstimmung mit den Bilddaten an die datenseitigen Elektroden (X₁, . . ., X_i) angelegt wird, während Schreibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden (X₁, . . ., X_i) negativ sind, an ungeradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden sowie Schreibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden (X₁, . . ., X_i) positiv sind, an geradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden angelegt werden,
- das zweite Halbbild wird durch zeilensequentielle Ansteuerung erzeugt, bei der eine Spannung in Übereinstimmung mit den Bilddaten an die datenseitigen Elektroden (X₁, . . ., X_i) angelegt wird, während Schreibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden (X₁, . . ., X_i) positiv sind, an ungeradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden sowie Schreibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden (X₁, . . ., X_i) negativ sind, an geradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden angelegt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Kondensator (C1) während des Einschiebens von Bilddaten für eine Zeile in ein Schieberegister abhängig von den Zeitspannen, in denen Bilddaten geliefert werden, aufgeladen wird und die Breite der positiven oder negativen Schreibpulse davon abhängig gemacht wird, wie lange die Kondensatorspannung (VC) bei anschließendem Entladen über einem Schwellenwert bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Breite der Schreibpulse zwischen einer Maximalbreite (NWH) und einer Minimalbreite (NWC) einstellbar ist, die zuvor bestimmt worden sind.

3. Treiberschaltung für eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz(EL)- Anzeigeeinrichtung, die eine zwischen abtastseitigen Elektroden (Y₁, . . ., Y_i) und datenseitigen Elektroden (X₁, . . ., X_i) liegende Elektrolumineszenzschicht (14) aufweist, wobei sich die genannten Elektroden kreuzen, mit

- einer Schaltung zur abwechselnden und wiederholten Darstellung eines ersten Halbbildes und eines zweiten Halbbildes, wobei das erste Halbbild durch zeilensequentielle Ansteuerung erzeugt wird, bei der eine Spannung in Übereinstimmung mit den Bilddaten an die datenseitigen Elektroden angelegt wird, während Scheibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden negativ sind, an ungeradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden sowie Schreibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden positiv sind, an geradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden angelegt werden, und wobei das zweite Halbbild durch zeilensequentielle Ansteuerung erzeugt wird, bei der eine Spannung in Übereinstimmung mit den Bilddaten an die datenseitigen Elektroden angelegt wird, während Schreibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden positiv sind, an ungeradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden sowie Schreibpulse, die bezüglich der datenseitigen Elektroden negativ sind, an geradzahlige Zeilen der abtastseitigen Elektroden angelegt werden,
- einer ersten Umschalteinrichtung, die bezüglich der datenseitigen Elektroden positive Schreibpulse zu den abtastseitigen Elektroden liefert,
- einer zweiten Umschalteinrichtung, die bezüglich der datenseitigen Elektroden negative Schreibpulse zu den abtastseitigen Elektroden liefert,

gekennzeichnet durch

- eine RC-Integratorschaltung (R2, C1) zum Aufladen eines Kondensators (C1) abhängig von denjenigen Zeitspannen, in denen Bilddaten für eine Zeile in ein Schieberegister geschrieben werden, und
- eine Detektor- und Steuerschaltung zum Einstellen der Breite der Schreibpulse entsprechend derjenigen Zeitspanne, innerhalb der die Spannung (VC) des Kondensators (C1) innerhalb der RC-Integratorschaltung bei dessen Entladen über einem Schwellenwert bleibt.