DE69918897T2

DE69918897T2 - Stromversorgung für elektrolumineszentes Paneel mit Ansteuerungsoptimierung

Info

Publication number: DE69918897T2
Application number: DE69918897T
Authority: DE
Inventors: Daniel Trumbull Toffolo; Silviu Birmingham Pala; Marian Farmington Hills Borzea
Original assignee: Lear Automotive Dearborn Inc
Current assignee: Lear Automotive Dearborn Inc
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1999-05-05
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2019-05-06
Also published as: EP0957465B1; US5900851A; EP0957465A1; DE69918897D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrolumineszenzdisplay-Ansteuerungssystem, welches die Möglichkeit des Einbrennens eines Schirmbildes reduziert.
Es ist bekannt, daß Displays, einschließlich ELDs (ElectroLuminescent Display), ein "eingebranntes" Bild nach Darstellung eines Bildes über eine längere Zeitdauer erwerben können. Einige Displays werden nach einer Periode einer Inaktivität, wie z. B. keiner Eingabe auf einer Benutzereingabevorrichtung dunkler gestellt. Andere Displays stellen einen "Bildschirmschoner" oder ein Bild dar, welches sich über den Schirm bewegt und dadurch unterschiedliche Pixel aktiviert, um ein Einbrennen zu verhindern.
Hoch auflösende rekonfigurierbare Displays, wie z. B. ELDs, werden zunehmend in derzeitige Fahrzeuge eingebaut. Bei diesen Displays besteht ebenfalls die Möglichkeit des Einbrennens von Bildern. Jedoch können Bildschirmschoner oder dunkel gesteuerte Bildschirme in einem Fahrzeug nicht eingesetzt werden. In einem Fahrzeugdisplay können mehrere Stunden zwischen Benutzereingaben auf einer Benutzereingabevorrichtung vergehen, wobei es aber unzweckmäßig wäre, den Bildschirm abzudunkeln oder die nützliche Information aus dem Display auszublenden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Displaysystem und Stromversorgungssystem für ein Display, insbesondere für Elektrolumineszenzdisplays bereit, welche die Möglichkeit "eingebrannter" Bilder verringern.
Ein Temperatursensor überwacht die Temperatur der Glasplatte in dem ELD. Wenn die Temperatur unter einem Schwellenwert liegt, verwendet das Displaysystem eine Stromversorgungskonfiguration, welche die mittlere Leistung minimiert, die von dem Displaysystem verbraucht wird. Wenn die Temperatur der Glasplatte den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, schaltet das Displaysystem auf eine zweite Konfiguration um, in welcher die an das ELD gelieferte momentane Leistung begrenzt wird, während gleichzeitig eine Zunahme des mittleren Leistungsverbrauchs zugelassen wird.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß eine ELD-Platte zum Bildschirmeinbrennen neigt, wenn sich das ELD auf einer hohen Temperatur befindet. Wenn die Temperatur der ELD-Platte hoch ist, verschlimmern momentane Leistungsspitzen in dem ELD das Bildschirmeinbrennen.
Im allgemeinen verwendet das Displaysystem eine erste Stromversorgungsschaltung, welche den mittleren Leistungsverbrauch gemäß bekannter Techniken minimiert. Beispielsweise kann eine Resonanzschaltung dazu benutzt werden, den mittleren Leistungsverbrauch durch das gesamte Displaysystem, einschließlich dem FPGA, der Stromwandlerschaltung, usw. zu minimieren. Obwohl die mittlere Leistung des Displaysystems minimiert ist, treten momentane Leistungsspitzen an der ELD-Platte auf. Diese Spitzen sind für die ELD-Platte nicht schädlich, wenn die ELD-Platte kühl ist.
Um ein Bildschirmeinbrennen zu verhindern, wenn der Temperatursensor detektiert, daß die Temperatur der Glasplatte einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, müssen momentane Leistungsspitzen begrenzt werden. Es wird eine zweite Stromversorgungsschaltung verwendet, welche die von der ELD-Platte verbrauchte momentane Leistung begrenzt, obwohl die von dem Displaysystem verbrauchte mittlere Leistung erhöht wird. Bevorzugt umfaßt die zweite Stromversorgungsschaltung einen Konstantleistungslieferungsverstärker, wie man ihn kennt. Während die ELD-Ansteuerung und die Ansteuerschaltung Spannungspegel schalten, behält die zweite Stromversorgungsschaltung eine konstante Leistungslieferung bei, und eliminiert dadurch die Möglichkeit hoher momentaner Leistungsspitzen. Wenn die Spannungspegelveränderung abgeschlossen ist, liefert die zweite Stromversorgungsschaltung eine konstante Spannung, um eine konstante Spannung auf der ELD-Platte aufrechtzuerhalten.
Auf diese Weise wird die mittlere Leistungszufuhr durch das gesamte Displaysystem normalerweise minimiert. Wenn jedoch die Temperatur des ELDs einen Punkt erreicht, in welchem eine Leistungsspitze ein Einbrennen bewirken würde, wird die Konfiguration des Displaysystems umgeschaltet. Die zweite Stromversorgungsschaltung liefert Lei stung mit einem konstanten Leistungspegel an die Platte, und verhindert dadurch das Einbrennen des Bildschirms.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Vorstehendes sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres für den Fachmann auf diesem Gebiet aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform ersichtlich, wenn diese im Lichte der beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in welchen:
1 eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Displaysystem 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ist schematisch in 1 dargestellt. Das Displaysystem 20 der vorliegenden Erfindung betrifft insbesondere die Zuführung von Leistung zu einer Displayplatte 22, insbesondere einer ELD-Platte 22. Daher sind nur die für die Zuführung von Leistung zur Platte 20 in Zusammenhang stehenden Elemente in 1 dargestellt. Weitere Elemente, wie z. B. für die Bereitstellung und Definition des Bildes, das auf der Platte 22 darzustellen ist, wie z. B. ein FPGA, VRAM, usw.) sind nicht dargestellt, aber dem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt. Die Erfindung ist unabhängig von den speziellen verwendeten Elementen.
Das Displaysystem 20 enthält einen Temperatursensor 24, welcher die Temperatur der Displayplatte 22 überwacht. Bevorzugt ist der Temperatursensor 24 direkt auf der Platte 22 montiert und liefert ein Signal an einen Schellenwertdetektor 26, welches die aktuelle Temperatur der Platte 22 anzeigt. Im allgemeinen beruht die vorliegende Erfindung auf der Entdeckung, daß die Platte 22 empfindlicher gegen "Einbrennen" ist, wenn die Temperatur der Platte 22 hoch ist, z. B. über 66°C (150°F). Um die Möglichkeit des Einbrennens zu reduzieren, schaltet das Displaysystem 20 die Leistungszuführungs-Kennwerte um, um eine momentan an die Platte gelieferte Leistung zu begrenzen, während es möglicherweise eine Zunahme des mittleren Leistungsverbrauchs des Displaysystems zuläßt.
Somit schaltet der Schwellenwertdetektor 26 zwischen einer ersten Stromversorgungsschaltung 30 und einer zweiten Stromversorgungsschaltung 32 auf der Basis der von dem Temperatursensor 24 ermittelten Temperatur der Platte 22 um. Eine von den ersten und zweiten Stromversorgungsschaltungen 30, 32 liefert dann Leistung an die Ansteuerschaltung 36, Spalten- und Zeilenansteuerschaltungen 38, welche wiederum die ELD-Platte 22 in bekannter Weise ansteuern.
Die erste Stromversorgungsschaltung 30 ist ein allgemein für die Minimierung des Leistungsverbrauchs des gesamten Displaysystems 20 einschließlich der Ansteuerschaltung 36, der Spalten- und Zeilenansteuerschaltung 38 und des FPGA, des (nicht dargestellten) Stromwandlers, usw. bekannter Typ. Die bevorzugte Stromversorgungsschaltung 30 ist detaillierter in der gleichzeitigen U.S. Anmeldung Sr. Nr. 08/784,616, eingereicht am 21. Januar 1997, mit dem Titel "Power Consumption Control For a Visual Screen Display" deren Zessionar der Zessionar der vorliegenden Erfindung ist, und welche hierin durch Bezugnahme beinhaltet ist, beschrieben. Alternativ kann die erste Displayschaltung eine einfache Resonanzschaltung, wie z. B. eine Spule, enthalten, welche in Reihe mit der Platte 22 geschaltet wäre. Wie es allgemein für ELDs bekannt ist, werden die Spannungsdifferenzen zwischen Spalten- und Zeilenelektroden rasch verändert, um Pixel auf der Platte 22 zum Leuchten zu bringen. Während die Spannungsdifferenz verändert wird, steuern beispielsweise die Ansteuerschaltung 36 und die Spaltenansteuerschaltungen 38 Spalten- oder Zeilenelektroden von 0 Volt Spannungsdifferenz auf eine hohe Spannungsdifferenz um, wobei die momentane Leistungszuführung zu der Platte 22 sehr hohe Spitzen aufweisen kann, obwohl die erste Stromversorgungsschaltung 30 den mittleren Leistungsverbrauch reduziert. Diese momentanen Leistungsverbrauchsspitzen sind für die Platte 22 nicht schädlich, wenn der Temperatursensor 24 anzeigt, daß die Platte 22 kühl ist. Wenn jedoch der Temperatursensor 24 anzeigt, daß die Platte 22 über dem Schwellenwert liegt, verschlimmern diese momentanen Spitzen des Leistungsverbrauchs das Einbrennen der Platte 22.
Die zweite Stromversorgungsschaltung 32 liefert Leistung an die Ansteuerschaltung 36 und Spalten- und Zeilenansteuerschaltungen 38, wenn die ELD-Platte 22 heiß ist. Die zweite Stromversorgungsschaltung 32 begrenzt die an die Platte 22 gelieferte momentane Leistung, und verhindert dadurch das Einbrennen, wenn die Platte 22 heiß ist. Die zweite Stromversorgungsschaltung 32 enthält eine Konstantleistungsquelle 40, wie z. B. einen Konstantleistungsverstärker. Der Konstantleistungsquelle 40 liefert konstante Leistung an die Platte 22, um die Spannungsdifferenzen zwischen den Spalten- und Zeilenelektroden zu verhindern. Wenn die Sollspannung erreicht ist, behält dann die Stromversorgungsschaltung 40 die konstante Spannung bei. Wenn sich beispielsweise die Potentialdifferenz zwischen Spalten- und Zeilenelektroden von 0 auf 200 Volt in einer vorbestimmten Zeit, wie z. B. 5 μs, verändert, liefert die zweite Stromversorgungsschaltung 32 konstante Leistung an die Platte 22, um dadurch die Möglichkeit für Einbrennen zu reduzieren.
Es dürfte erkennbar sein, daß der verwendete spezielle Schwellenwert von den spezifischen Eigenschaften der verwendeten ELD-Platte 22 abhängt. Ferner kann der Schwellenwertdetektor 26 eine Hysterese enthalten, um ein Hin- und Herschalten zwischen den ersten und zweiten Stromversorgungsschaltungen 30, 32 zu verhindern. Beispielsweise könnte der Schwellenwertdetektor 26 auf die erste Stromversorgungsschaltung 30 umschalten, wenn die Temperatur 49°C (120°F) oder darunter ist, und auf die zweite Stromversorgungsschaltung 32 um schalten, wenn die Temperatur 66°C (150°F) oder darüber ist.
Gemäß den Vorschriften der Patentstatuten und der Rechtwissenschaft sind die vorstehend beschriebenen exemplarischen Konfigurationen als Präsentation bevorzugter Ausführungsform der Erfindung zu betrachten.

Claims

Displaysystem, welches umfaßt: einen Sensor für die Messung einer Displayplattentemperatur; eine erste Stromversorgungsschaltung, welche zusammen mit dem Displaysystem eine erste mittlere Leistung und eine erste Spitzenleistung verbraucht, wenn der Temperatursensor anzeigt, daß die Temperatur unterhalb eines Schwellenwertes liegt; und eine zweite Stromversorgungsschaltung, welche zusammen mit dem Displaysystem eine zweite mittlere Leistung und eine zweite Spitzenleistung verbraucht, wenn der Temperatursensor über dem Schwellenwert liegt, wobei die zweite mittlere Leistung die erste mittlere Leistung übersteigt, und die erste Spitzenleistung die zweite Spitzenleistung übersteigt.
Displaysystem nach Anspruch 1, welches ferner ein Elektrolumineszenzdisplay mit einem Glas aufweist, wobei der Temperatursensor die Temperatur des Glases überwacht.
Displaysystem nach Anspruch 1, wobei die zweite Stromversorgungsschaltung eine im allgemeinen konstante Leistung liefert, wenn das Display einen Spannungspegel umschaltet.
Verfahren zum Zuführen von Leistung an ein Display mit den Schritten: (a) Überwachen einer Temperatur einer Displayplatte; (b) Vergleichen der Temperatur der Platte mit einem Schwellenwert; (c) Erzeugen einer ersten Leistungsabgabe mit einer ersten mittleren Leistung und einer ersten Spitzenleistung, wenn die Temperatur unter dem Schwellenwert liegt; und (d) Erzeugen einer zweiten Leistungsabgabe mit einer mittleren Leistung, die größer als die erste mittlere Leistung ist, und einer zweiten Spitzenleistung, die kleiner als die erste Spitzenleistung ist, wenn der Temperatursensor den Schwellenwert überschreitet.