FI64248C - Foerfarande och koppling foer styrning av bildaotergivning ochisynnerhet vaexelstroems-elektroluminensaotergivning - Google Patents

Description

64248

Menetelmä ja kytkentä kuvanäytön ja varsinkin vaihtovirta- elektroluminenssinäytön ohjaamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 5 1 johdannon mukainen menetelmä. Keksinnön kohteena on myös tämän menetelmän soveltamiseen käytettävä kytkentä.

Ohutkalvotekniikkaan perustuva vaihtovirta-elektro-luminenssinäyttö käsittää ohjauspiirien kannalta X- ja Y-elektrodeista koostuvan kaksidimensionaalisen matriisin, 10 jossa X-elektrodit muodostavat rivejä ja Y-elektrodit puolestaan sarakkeita.

Tällaiselle näytölle on lisäksi tyypillistä, että ohjausjännite on vaihtojännitettä, tasajännitekomponentti ohjausjännitteessä alentaa 15 näytön elinikää, tarvittava modulointi jännite on pienempi kuin puolet koko ohjau sjännitteestä, virkistyspulssin jälkeen luminanssi laskee tyypillisesti noin 1 ms:n aikavakiolla ja 20 - näytön kapasitanssi on suuri, tyypillisesti p noin 50...200 pF/mm .

Tekniikan tason kuvaamiseksi viitattakoon seuraa-viin julkaisuihin: (1) Gielow T.A., Holly R.H.: "Tactical video display", 25 Report number DELET -TR-79-0251-1, Sept. 1980, 17 s.

(2) Kurahashi K., Takahara K. , Andoh Sh. : "A Refresh Addressing Technique of AC-TFEL Panels", Proceedings of the First European Display 30 Research Conference EURODISPLAY '81, September 16-18, 1981, Munich, S. 216...219, ja (3) FI-patenttihakemus 8112 U 5 ( Oy Lohja Ab)

Vi it ejulkaisun (1) mukaisessa menetelmässä jokainen rivi saa vuorollaan suuriamplitudisen rivivalinta-35 pulssin muiden rivien kelluessa. Sarakkeille syötetään 64248 z samanaikaisesti haluttua luminanssia vastaava modulointi-jännite. Rivivalintapulssien jälkeen annetaan kaikille riveille samanaikaisesti vastakkaisuuntainen virkistys-pulssi. Tässä ratkaisussa on voitu sarakeajopiireiltä 5 vaadittavaa jännitekestoisuutta alentaa yksipuolisen modu lointi jännitteen suuruiseksi.

Viitejulkaisussa (2) kuvattu menetelmä vastaa jännitekestoisuusvaatimukseltaan edellistä menetelmää. Menetelmät eroavat toisistaan siten, että edellisessä 10 menetelmässä riviajopiirien maapisteeseen syötetään suurjännitepulsseja ja sarakeajopiirien maapiste on kytketty koko ohjausjärjestelmän maapisteeseen. Viitejul-kaisun (2) mukaisessa menetelmässä riviajopiirien maapiste on kytketty systeemimaahan ja suurjännitepulssit 15 syötetään sarakeajopiirien maapisteeseen.

Viitejulkaisussa (3) on esitetty menetelmä, jonka avulla sarakeajopiirien jännitekestoisuusvaatimusta voidaan alentaa syöttämällä riveille bipolaarisia pulsseja ja kohdistamalla modulointi näytön sekä positiivisiin että 20 negatiivisiin ohjauspuls seihin.

Kaikissa edellä mainituissa virkistysmenetelmissä tarvitaan rivielektrodien ohjauksessa suurella jännitteellä toimivia ajopiirejä. Kuten tunnettua, suurta jännitettä kestävät piirit ovat vaikeita integroida ja siitä syystä 25 kalliita. Viitejulkaisujen (1) ja (2) mukaisissa menetelmissä haittoja ovat myös tasajännitekomponentin esiintyminen näytön ohjausjännitteessä sekä sarakeajopiireiltä vaadittava, yksipuolisesta moduloinnista johtuva suuri jännitekestoisuus. Kahden erilaisen ajopiirin tarve on 30 myös merkittävä haitta.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan mukaisissa järjestelmissä esiintyvät haitat. Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada varsinkin ohutkalvotekniikkaan perustuvan vaihtovirta-elektrolumi-35 nenssinäytön ohjaamiseksi virkistysmenetelmä, joka alentaa 3 64248 näytön ajopiireille asetettavia jännitekestoisuusvaatimuk-sia, vähentää näytön tehonkulutusta ja mahdollistaa täysin tasajännitekomponentittoman ohjausjännitteen. Tarkoituksena on edelleen aikaansaada kytkentä menetelmän soveltamiseksi.

5 Keksintö perustuu mm. seuraaviin ajatuksiin:

Edullisimmin koko näytön kapasitanssit varataan mahdollisimman suureen perusjännitteeseen, kuitenkin niin, etteivät rivi-valinta- tai sarakemodulointipulssit yksi-10 nään riitä sytyttämään mitään näyttöalkiota.

Perusjännitteen päälle kerrostetaan riviva-linta- ja sarakemodulointijännite siten, että ei-vaiittujen näyttöalkioiden jännitteessä ei tapahdu muutosta, puolivalittujen näyttö-15 alkioiden jännitteen itseisarvo nousee korkeintaan *rivivalinta- tai sarakemodulointi-jännitteen verran ja valittujen näyttöalkioiden jännitteen itseisarvo nousee rivivalinta- ja sarakemodulointijännitteiden summan verran.

20 - Perusjännitteen polariteetti vaihdetaan edulli simmin vasta sitten,kun kaikki rivit ovat saaneet vuorollaan rivivalintapuls s in.

Laitteessa on kaksi tasajännitelähdettä, joista toinen on riviajopiirien käyttöjännitelähde ja 25 toinen sarakeajopiirien käyttöjännitelähde.

Lisäksi laitteessa on vaihtojännitelähde , joka on kytketty sarjaan toisen tasajännitelähteen kanssa.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle 30 menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle kytkennälle tunnusomaista on puolestaan se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.

35 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

64248 k

Niinpä sekä rivi- että sarakeajopiireiltä vaadittava jännitekestoisuus on vain modulointijännitteiden maksimiarvon suuruinen, noin 30 V. Aikaisemmat virkistys-menetelmät ovat edellyttäneet sarakeajopiireiltä noin 5 60 V:n jännitekestoisuutta ja riviajopiireiltä noin 200 V:n jännitekestoisuutta. Jännitekestoisuusvaati-muksen aleneminen helpottaa integrointia ja johtaa halvempiin ja luotettavampiin piireihin.

Molemmat ajopiirit voivat olla samanlaisia, 10 mikä vähentää integroitavien piirityyppien määrää.

Näytön ohjausjännite ei sisällä tasajännite-komponenttia, mikä lisää näytön elinikää.

Näytön tehonkulutus on pieni, koska rivivalinta-ja sarakemodulointipulssien amplitudi on pieni ja koska 15 perusjännitteen taajuus voi olla pieni, jopa pienempi kuin 25 Hz.

Kytkennässä tarvitaan vain yksi suurjännittei-nen vaihtojännitelähde, kun aikaisemmissa ratkaisuissa on yleisesti tarvittu jopa neljää pulssilähdettä. Tämä 20 alentaa laitteen hintaa ja parantaa luotettavuutta.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisen suoritusesimerkin avulla.

Kuvio 1 esittää yhtä keksinnön mukaista kytkentää 25 2x2 -matriisinäyttöön sovellettuna.

Kuvio 2 esittää graafisesti kuvion 1 mukaisen kytkentään liittyvien eri ohjauspulssien ajallista kulkua.

Kuviossa 1 näyttömätriisi käsittää rivit X1 ja X2 sekä sarakkeet Y1 ja Y2. Rivien ja sarakkeiden risteys-30 kohdissa sijaitsevat näyttöalkiot C11, C12, C21 ja C22. Alkioiden kohdalla X-elektrodeista Y-elektrodeihin mitattuja jännitteitä on merkitty UC11, ^cip’ ^C21 *^a vastaavasti UC22* Sarakeajopiirien SA maapiste SE on sopivimmin kytketty koko ohjaussysteemin maapisteeseen 35 JE. Riviajopiirien RA maapiste RE on kytketty vaihto- jännitelähteen B generoimaan vaihtojännitteeseen U_.

U

5 64248

Kuviossa 2 on oletettu, että näyttöalkio C22 on maksimiluminanssia vastaavassa näyttötilassa ja että riviajopiirien RA yli vaikuttava jännite URM, joka on sarjassa vaihtojännitteen UR kanssa, on 5 yhtäsuuri kuin sarakeajopiirien SA yli vaikuttava jännite UgM* Tällöin siis URM = UgM = UM·

Tarkastellaan näyttöalkioiden C11, C12, C21 ja C22 ohjausjännitteiden muodostumista hetkellä, jolloin rivi X2 on valittuna. Kun U,. on positiivinen, valittu o 10 rivi X2 saa jännitteen UR + UR^ ei-valitun rivin X1 saadessa jännitteen UR. Samanaikaisesti valittu sarake Y2 on kytketty maspisteeseen SE ja ei-valittu sarake Y1 jännitteeseen UgM> Perusjännitteen (ugjAg) positiivinen amplitudi muodostetaan siis vähentämällä vaihtojännit-15 teen positiivisesta huippuarvosta U sarakemodulointi-

D

jännitteiden maksimiarvo U_w, Kun IL· on negatiivinen, SM ώ valittu rivi X2 kytketään jännitteeseen -UR ja ei-valittu a rivi jännitteeseen -IL· + U_„. Valittu sarake Y2 kytketään nyt jännitteeseen UgM ja ei-valittu sarake Y1 20 maahan, joten perusjännitteen (UgjAg) negatiivinen amplitudi on itseisarvoltaan vaihtojännitteen huippu-

A

arvo IL· vähennettynä rivivalintajännitteellä IL·,..

D KM

Kuviosta 2 nähdään, että valittaessa rivivalintajännite UBU ja sarakemodulointijännitte iden maksimiarvo U_u KM on 25 yhtäsuuriksi (UgM = URM = UM) kaikkien näyttöalkioiden C11, C12, C21, C22 jännite on vaihtojännitettä huippuarvojen ollessa 0D puolivalituilla näyttö-

D

alkioilla C11, C12, C21 ja UR + UM valitulla näyttöalkiol-la C22. Kuviosta 2 nähdään myös, että rivin X2 saadessa 30 valintapulssin näyttöalkio C11 on ei-valittu ja saa siis vain perusjännitteen (UR^g), jonka amplitudin itseisarvo on UR - U^.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä kuvatusta suoritusmerkistä poikkeaviakin ratkaisuja.

35 Niinpä kuvioiden 1 ja 2 esimerkistä poiketen on mah- 6 64248 dollista vaihtaa perusjännitteen polariteettia useamminkin kuin joka kentän jälkeen. Taajuutta on mahdollista nostaa jopa useihin jaksoihin riviä kohti.

5 Rivivalintajännite URM ja sarakemodulointi- jännitteiden maksimiarvo Ug^ ovat kuvioiden 1 ja 2 esimerkissä yhtäsuuret. Ne voivat olla myös erisuuria. Ohjausjännitteen symmetrisyys voidaan tällöin säilyttää valitsemalla vaihtojännitteen IL·

D

10 positiivinen ja negatiivinen amplitudi rivivalinta-jännitteen ja sarakemodulointijännitteiden maksimiarvon UgM erotuksen verran erisuuriksi.

Ei-valitut rivit on kuvioiden 1 ja 2 esimerkissä kytketty aina vaihtojännitteen Ug vaiheen mukaan rivi-15 valintajännitelähteen RM joko positiiviseen tai negatiiviseen napaan. Jos rivivalintajännite IL·., valitaan

x\M

vähintään kaksi kertaa suuremmaksi kuin sarakemodulointi-jännitteiden maksimiarvo Ug^, voidaan ei-valittujen rivien antaa kellua valitun rivin saadessa valinta-20 pulssin. Tämä pienentää tehonkulutusta.

Kuvion 1 esimerkistä poiketen on mahdollista käyttää siltakytkentää siten, että sekä rivi- että sarakeajopiirien RA ja SA rnaapisteeseen RE, SE syötetään systeemimaahan nähden unipolaarisia pulsseja viastakkais- / 25 vaiheessa toisiinsa nähden.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa esimerkissä on käsitelty tapausta, jossa näyttöalkioiden luminanssilla on vain kaksi tasoa. On selvää, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää myös kuvanäyttöjen yhteydessä.

30 Purskeenpituus- ja pulssinleveysmoduloinnin lisäksi voidaan käyttää myös amplitudimodulointia luminanssin säätöön,esimerkiksi siten kuin viitejulkaisussa (3) on e s it etty,vaiitsemalla haluttua luminanssia vastaava sarakemodulointijännite nollan ja maksimiarvon UgM 35 väliltä.

Claims (11)

1. 7 64248
2. 1. Menetelmä kuvanäytön ja varsinkin kaksi-dimensionaalisen, X- ja Y-elektrodeista koostuvan 5 matriisin (XI, X2; Y1, Y2) käsittävän, ohutkalvo- tekniikkaan perustuvan vaihtovirta-elektroluminenssi-näytön (C11, C12, C21, C22) ohjaamiseksi, jonka menetelmän mukaan X-elektrodeille (X1, X2) syötetään vuoron-10 perään rivivalintapulssit ja Y-elektrodeille (Y1, Y2) syötetään haluttua luminanssia vastaavat sarakemodulointipulssit, tunnettu siitä, että ainakin osa näyttöalkioista (C11 , C12, C21,
3. 15 C22) varataan mahdollisimman suureen, pola riteetiltaan vaihtuvaan perusjännitteeseen ^UBIAS^’ j°ka on valittu niin, etteivät rivivalinta- tai sarakemodulointipulssit yksinään riitä sytyttämään yhtään näyttöalkiota 20 (C 1 1, C12, C21, C22) , ja perusjännitteen päälle kerrostetaan rivivalinta- ja sarakemodulointijännitteet, jotka on valittu niin, että vasta perusjännitteen (), rivivalintajännitteen (U^) 25 sekä sarakemodulointijännitteen summa saattaa kunkin valittavan alkion (C11 , C12, C21, C22) näyttötilaan.
4. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jolloin vaihtojännitelähde (B) kytketään sarjaan 30 rivivalintajännitelähteen (RM) kanssa, tunnettu siitä, että perusjännite (Ug^g) muodostetaan vaihtojännitteestä (Ug) vähentämällä tästä rivivalintajännite (U ), jos vaihtojännite (UD) on negatiivinen, ja RM o sarakemodulointijännitteiden maksimiarvo (Ug^), jos 35 vaihtojännite (Ug) on positiivinen. 8 64248
5. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jolloin vaihtojännitelähde (B) kytketään sarjaan sarakemodulointijännitelähteen (SM) kanssa, tunnettu siitä, että perusjännite (Ug^g) muodoste-5 taan vaihtojännitteestä (Ug) vähentämällä tästä rivi- valinta jännite (URM),jos vaihtojännite (Ug) on positiivinen, ja sarakemodulointijännitteiden maksimiarvo (U011), jos vaihtojännite (ΙίΏ) on negatiivinen. U. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä,että perusjännitteen (Ug^g) polariteetti vaihdetaan vasta sitten, kun kaikki rivit (XI, X2) ovat saaneet vuorollaan rivivalinta-pulssin.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että käytettävät rivivalinta- jännite (U^) ja sarakemodulointijännitteiden maksimiarvo (Uou) ovat keskenään yhtäsuuret. SM
7. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettävät rivivalinta- 20 jännite (URM) ja sarakemodulointijännitteiden maksimiarvo (Ug^) ovat keskenään erisuuret, jolloin ohjaus-jännitteen symmetrisyys säilytetään valitsemalla vaihtojännitteen (Ug) positiivinen ja negatiivinen amplitudi rivivalintajännitteen ja sarakemodulointijännitteiden 25 maksimiarvon (URM> UgM) erotuksen verran erisuuriksi.
8. 7· Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän soveltamiseen käytettävä kytkentä, joka käsittää X- ja Y-elektrodeista koostuvan matriisin (XI, X2; Y1, Y2) käsittävän, ohutkalvo-30 tekniikkaan perustuvan vaihtovirta-elektro- *lurainenssinäytön (C11, C12, C21, C22), riviajopiirit (RA) rivivalintapulssien syöttämiseksi vuoronperään X-elektrodeille (X1 > X2), 35. sarakeajopiirit (SA) sarakemodulointipulssien syöttämiseksi Y-elektrodeille (Y1, Y2), 9 64248 rivivalintajännitelähteen (RM) rivivalinta-jännitteen (υπ,., U„) generoimiseksi, πΜ M sarakemodulointijännitelähteen (SM) sarake-modulointi jännitteiden generoimiseksi, 5 tunnettu siitä, että rivivalintajännitelähde (RM) ja sarakemodulointi j ännitelähde (SM) ovat tasajännite-lähteitä ja kytkentään kuuluu perusjännitteen (UgIAg) 10 generoimisessa tarvittava vaihtojännitelähde (B), joka on kytketty sarjaan joko rivivalinta-jännitelähteen (RM) tai sarakemodulointijännitelähteen (SM) kanssa, jolloin eri jännitelähteiden (B, RM, SM) jännitteet 15 on valittu niin, että perusjännite (UBT.J muodostuu iii. Ab symmetriseksi ja niin, etteivät toisaalta rivivalinta-tai sarakemodulointipulssit yksinään perusjännitteen (UgiAg) päälle kerrostettuina riitä sytyttämään yhtään näyttöalkiota (C11, C12, C21, C22), mutta toisaalta 20 vasta perusjännitteen (ugjAg)> rivivalintajännitteen sekä sarakemodulointijännitteen summa saattaa kunkin valittavan alkion (C11, C12, C21, C22) näyttötilaan.
9. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kytkentä, tunnettu siitä,että sekä rivivalinta- että 25 sarakemodulointijännitelähteen (RM, SM) kehittämät tasajännitteet (URM, UgM, UM) ovat yhtäsuuret.
10. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että vaihtojännitelähde (B) on kytketty sarjaan rivivalintajännitelähteen (RM) kanssa.
11. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että sarakemodulointijännitelähteen (SM) maapiste (SE) on samassa potentiaalissa vaihtojännitelähteen (B) maapisteen (JE) kanssa. 10 64248 Pat entkrav: