FI88350C - Elektronikkopplingsanordning i synnerhet vid el-faergdisplay - Google Patents

Description

3 8 3 Γ Π

Elektroniikan liitossovitelma erityisesti el-värinäyttöä varten

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen l mukainen lii-5 tossovitelma.

Ohutkalvo elektroluminenssinäytöissä kiinteä fosforimateriaa-li emittoi näkyvää valoa sähkökentän vaikutuksesta. Oranssinkeltaisen värin tapauksessa fosforina yleensä on *0,5 10 prosentilla mangaanilla seostettu sinkkisulfidi. Täysvä- rinäytön kehityksessä on tärkeätä kehittää riittävän intensiteetin omaavat perusvärit (= sininen,punainen ja vihreä), jotka aikaansaadaan eri fosforimateriaaleista. Yhdistettäessä eri värit samaan ns. täysvärinäyttöön, pitää jokaisesta 15 kuva-alkiosta pystyä sytyttämään kaikki eri värit erikseen tai yhtäaikaisesti. Tämä on mahdollista siten että kaikki eri värejä emittoivat fosforit ovat kuvioitu tai kerrostettuna kuva-alkion alueella. Nestekidenäytöissä päävärit suodatetaan valkoisesta valosta.

20

Eri värejä emittoivien fosforien jännite-luminanssikäyrät poikkeavat toisistaan ja siksi täytyy monivärinäytön johdin-matriisiin voida ohjata erilaisia jännitteitä. Tämä puolestaan asettaa vaatimuksia ajopiireille, joiden suurjänni-: teulostulot eivät olekaan enää homogeenisiä kuten monokro maattisten näyttöjen tapauksessa, vaan niiden tulisi pystyä sytyttämään vuorotellen erivärisiä pisteitä, joiden sytyttämiseen tarvittava jännite voi vaihdella huomattavasti.

30 Suurissa nestekidenäytöissä joudutaan usein valmistamaan transistoreita jokaisen pikselin ohjaukseen, jotta näytön nopeus olisi riittävä. Mikäli el-matriisi on hyvin suuri voidaan näyttö jakaa kahteen osaan, jolloin virkistystaajuus voidaan pitää suurena ja näin saavuttaa edelleen suurempi 35 kirkkaus. Jaetussa näytössä kummankin puoliskon rivi johtimia ·;· pyyhkäistään tällöin samanaikaisesti.

Täysväri el-näytössä kuva-alkion kolme väripikseliä voivat sijaita samalla rivijohtimella vierekkäin ja kukin väripik- 2 38350 seli syttyy vain mikäli sarakejohtimelle syötetään rivipuo-leen nähden vastakkainen jännitepulssi. Eri värejä ohjaavat sarakejohtimet sijaitsevat siis vierekkäin ja koska taysvä-rinäytössä on kolme perusväriä, joudutaan ainakin kahta väriä 5 ohjaavat johtimet liittämään ajopiireihin lasin samalta sivulta. Puolitetussa rakenteessa kaikki kolme väriä ohjataan aina puoleen väliin samalta lasin sivulta.

Koska jännite-luminanssikäyrä poikkeaa eri värejä emis-10 soivissa fosforeissa ja koska rivipuolelta annettu jännite-pulssi on kaikille väreille sama, täytyy sarakepuolen ohjauspiirien pystyä lähettämään toisistaan selvästi eroavia jännitesignaaleja vierekkäisitä ulostuloista ja lisäksi värejä tulisi voida säätää jännitteen ja pulssin avulla. Tämä 15 tekniikka vaatii erillisen väriajopiirin jota selvitetään tarkemmin myöhemmin.

Toimivia väriajopiirejä ei tiettävästi vielä ole markkinoilla, mutta niitä kehitetään samanaikaisesti el-värien kanssa 20 mm. eurooppalaisessa Race-projektissa. Piirin toteutus tarvitsee joko kaksi tai kolme erillistä tehon sisääntuloa, riippuen siitä ajetaanko piirillä kahta vai kolmea toisistaan poikkeavaa jännitepulssia. Joka tapauksessa, koska eri ulostulosolut vuorottelevat piirin reunalla, tulee piirille 25 useita yli- ja alivientejä, jolloin metallitasoja tarvitaan kaksi tai useampia ja piirin pinta-ala kasvaa. Samoin on muistettava, että kehitys fosforimateriaaleissa saattaa muuttaa tilannetta väripiirin kohdalla ja uusien piirien suunnittelun tarve nopeutuu.

30

Sarakepuolella lasin johtimet sijaitsevat hyvin lähekkäin toisiaan, koska kuva-alkion koko pysyy vakiona, mutta sarake johtimia tulee yhtä kuva-alkiota kohden täys värinäytössä kolme. Koska matriisien koko jatkossa kasvaa joudutaan 3 S näyttö puolittamaan, tulee liitosväli edellä kerrotun mukaisesti sarakepuolella siis pienenemään kuudesosaan monokromaattisen näytön vastaavasta. VGA-täysvärinäytössä 3 38350 liitostiheys on tällöin 0,1 nm. Tähän liitostiheyteen voidaan liittyä harvoilla menetelmillä, joista mainittakoon edistyksellinen IC pakkaus- ja liitostekniikka TAB. TAB:n käyttö tulee kannattavaksi usein vain suuremmilla IC:n ulostulomää-5 rillä, mitä väriajopiireissä ei ole. Väriajopiirien ulostulo jen määrä mitä suurimmalla todennäköisyydellä ei kasva nykyisiin monokromaattisen näytön ajopiireihin verrattuna.

Kasvava liitostiheys aiheuttaa ongelmia näyttömatriisin ja 10 elektroniikan liittämiselle, koska liitinväli pienenee pahimmillaan kuudesosaan nykyisestä monokromaattisesta ratkaisusta.

Monivärinestekidenäyttö puolestaan perustuu siihen, että 15 jokaiseen kuvapisteeseen on liitetty suodatin. Lisäksi näyttö tarvitsee taustavalon (esimerkiksi fluoresenssilamppu tai el-levy). Pisteitä ohjaavien elektrodien väliin kytketty jännite kääntää nesteessä olevien molekyylien suuntaa, jolloin taustavalon läpäisykyky muuttuu. Elektrodien kannalta 20 värinestekidenäytön eri väripisteet ovat siis samanlaiset.

Täysvärinestekidenäytön tapauksessa eriväriset pisteet ovat elektroniikan kannalta homogeeniset, koska nestematriisi on sama. Niinpä vastaavia ongelmia liitostiheyden osalta ei : 2 3 nestekidenäytössä esiinny.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada aivan uudentyyppinen elektroniikan liitosmenetelmä El-värinäytön lasin elektrodeihin.

-3.Q

Keksintö perustuu siihen, että näytön kutakin fosforia (väriä) ohjataan omalla väriajopiirillään, joka on kytketty :: : näyttölevyyn tämän väreittäin ryhmiteltyjen liitosalueiden välityksellä.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 .35 4 r\ 8 7. Γ Λ tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

5 Liitokset voidaan tehdä suurillakin värinäytöillä luotettavasti. Koska kutakin väriä ohjataan omalla ohjainpiirillään, on värien säätäminen yksinkertaisempaa kun kaikkia värejä ohjaavan väriohjainpiirin tapauksessa. Yksittäisten värien ohjauksen tarve on suuri, koska fosforimateriaalien puolella 10 tapahtuu tällä hetkellä voimakasta kehitystä.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukaisten suoritusesimerkkien avulla.

15 Kuvio 1 esittää sivukuvantona kaaviomaisesti el-kaksivä- rinäytön kerrosrakennetta.

Kuvio 2 esittää perspektiivikuvantona kuvioitua kolmiväristä el-rakennetta.

20

Kuvio 3 esittää yläkuvantona sarakeajopiiriä TAB-liitoksineen yhdistettynä keksinnön mukaiseen näytön liitossovitelmaan.

Kuviot 4a ja 4b esittävät kaaviomaisesti keksinnön mukaisia 25 liitosalueiden ryhmittelyjä.

EL-Värirakenne:

Moni väri rakenteet voidaan jakaa kahteen ryhmään ja kolmas on 3Q näiden kahden yhdistelmä. Näitä kolmea rakennetta voidaan kuvata kerrosrakenteena ja kuvioituna rakenteena sekä edellisistä yhdistettynä rakenteena.

Kerrosrakenne perustuu fosfori- ja johdinmateriaalien 35 läpinäkyvyyteen, jolloin kasvattamalla kerroksittain kuvion 1 mukaisesti kalvoja saadaan eri värejä emittoivat kerrokset 3 ilman fosforin kuviointia, mutta johdinkerroksia 1 ja 5 ^8353 eristekerroksia 2 on useita ja jokaisessa johdinkerroksessa 1 johtimet on kuvioitu siten, että väripisteet eivät osu päällekkäin vaan tiettyyn matriisiin. Pyyhkäistävä rivielekt-rodi voi olla yhteinen kahdelle fosforille, kun taas sarake-5 elektrodit ovat tiettyyn väriin 1. fosforiin sidottu.

Kerrosrakenteen ongelma on läpinäkyvien Ito-johtimien 1 resistiivisyys, koska kyseisessä rakenteessa myös rivi johtimet ovat Itoa. (Rivijohtimilta vaaditaan pientä vastusta, koska kuvapisteen virkistystaajuus on luokkaa 60-70 Hz ja 10 jännite tyypillisesti yli 100V.). Alusta 4 on tyypillisesti lasia.

Kuvioitu rakenne, kuvio 2, perustuu siihen, että fosforit 23 on kuvioitu vain sarake-elektrodien 25 alueelle. Tällöin 15 sarake-elektrodit 25 on kuvioitu alustalle 24 vain yhden kerran tiheään matriisiin ja sitä seuraa eriste 22 ja jokaisen fosforin 23 kasvatus ja kuviointiprosessit. Lopuksi seuraa eriste 22 ja rivielektrodin 21 kasvatus ja kuviointi. Tässä tapauksessa rivielektrodi 21 voi olla esimerkiksi 20 alumiinia, jolloin virkistystaajuutta voidaan nostaa valon intensiteetin lisäämiseksi. Rakennetta katsotaan alustan 24 suunnasta.

Elektroniluminenssinäytössä matriisin ohjaus tapahtuu rivi-.25 ja sarakejohtimien päihin liitetyillä, mm. kuviossa 3 kuvatuilla ajopiireillä. Kuten aiemmin mainittiin, jo hyvin lyhyt jännitepulssi (20 mikrosekuntia) riittää sytyttämään kuva-alkion. Rivipuolen tyypillisesti metallisiin johtimiin syötetään kynnysjännitettä pienempi jännitepulssi. Matriisin rivit .30 pyyhkäistään näin läpi tietyllä taajuudella, jota kutsutaan virkistystaajuudeksi. Näytön valoisat pisteet aikaansaadaan ohjaamalla vastakkaismerkkinen pulssi sarakejohtimeen 35, 36 siten että jännite-ero rivi- ja sarakejohtimen välillä ylittää fosforin valoemission kynnysjännitteen. Kuvion 3 :35. tapauksessa on näyttölasin 34 reunalle tuotu kaksi erillistä elektrodien liitosryhmää 35 ja 36, joista kauemmaksi ulottuva ryhmä 36 on kytketty ohjainpiiriin 39 ja vastaavasti lähempä- 6 88350 nä näyttöä sijaitseva liitinryhmä 35 on kytketty näytönohjaimeen 38 tämän liittimillä 37. Liittimet 37 on yhdistetty näytönohjainpiiriin 38 TAB-tekniikalla. Liittimien 37 ja 35 yhdistäminen toisiinsa voidaan toteuttaa esimerkiksi liimaa-5 maila tai juottamalla.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa siis käytetään samoja tai samankaltaisia sarakeajopiirejä, joita on käytetty monokromaattisen näytön ohjsuksessa. Lisäksi keksinnöllä helpote-10 taan liittymistä värinäytön tiheään johdotukseen soveltamalla TAB tekniikkaa. TAB tekniikan taloudellisuutta lisää se, että jatkossa ajopiirien ulostulojen määrää voidaan kasvattaa, kehitystyön pohjautuessa perinteisiin monokromaattisten näyttöjen ajopiireihin.

15

Keksinnössä homogeeniset ulostulot sisältävä sarakeajopiiri liitetään .TAB-nauhalle, joka edelleen liitetään lasin johtimiin kuvion 3 mukaisesti siten, että kyseinen piiri ohjaa vain tiettyä väriä. Tämä onnistuu siis liittämällä TAB 20 OLB-alueeltaan joka toiseen tai jaetussa näytössä joka kolmanteen johtimeen ja tällöin piirin lähettämät jännite-pulssit voidaan sovittaa rivijohtimen jännitteen kanssa sopivasti kyseisen fosforin kynnysjännitteen yläpuolelle.

25 Kuvion 3 tapauksessa TAB kantonauhat on liitetty peräkkäin lasin liitosalueisiin 35 ja 36 niin, että joka toinen lasin johdin on liitetty sisempään TAB komponenttiin 38 ja joka toinen ulompaan 39. Tyypillisesti lasin johtimien liitos-alueet on ryhmitelty, kuten kuvioiden 4a ja 4b tapauksissa, ?0 tarvittavan moneen rypäkseen kohdistuksen helpottamiseksi ja oikosulkujen estämiseksi. Kuvion 4a tapauksessa ryhmiä on kaksi, 41 ja 43. Kuvion 4b ryhmittely edustaa jo aiemmin mainitun puolitetun kolmivärinäytön tapausta. Kuvion 4b tapauksessa ryhmiä onkin 3 kappaletta: 43, 44 ja 45. Kuten i? kuviosta käy ilmi, on pisimmälle ulottuvia elektrodeja 45, 44, ja 42 ohennettu lyhyempien elektrodien liitosalueiden kohdalla oikosulkeutumisien välttämiseksi.

7 38350

Keksinnön mukainen rakenne ei tuo mukanaan etuja nestekide-täysvärinäytön tapauksessa jo edellä mainittujen näkökohtien takia, mutta liitostiheyden noustessa voidaan menetelmää käyttää puhtaasti liittämisen helpottamiseen.

5

Claims (3)

8 3 8 35 O

1. Liitossovitelma sellaisessa matriisinäytössä, jossa kukin väri tarvitsee oman ohjausjännitteensä, joka näyttö käsittää 5 - alustan (24), - ainakin yhden aktiivisen kerroksen (23), jolla emittoiva väri on muodostettavissa, 10 - rivielektrodit (21), - näytön reuna-alueella sijaitsevat rivielektrodi-en liitosalueet, 15 - sarake-elektrodit (25) ja - näytön reuna-alueella sijaitsevat sarake-elektrodien liitosalueet (35, 36), ja 20 - aktiivisten kerrosten (23) ja elektrodien (21, 23) väliin sovitetut eristekerrokset (22), jolloin toinen elektrodiryhmistä (25) on erityisesti tarkoi-25: tettu näytön värien ohjausta varten, tunnettu siitä, että - värielektrodien liitosalueet (35, 36) on ryhmitelty ίο; väreittäin jatkamalla kutakin väriä vastaavaa elektrodi- rakennetta elektrodien (25) pituussuunnassa omalle tasolleen, jolloin kunkin värin ohjauspiiri (38, 39) on itsenäisesti kytkettävissä omalle kytkentäalueelleen (35, 36). J5

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kutakin väriä vastaavaan liitosalueeseen on 9 8 8 3 E O kytketty oma ohjainpiirinsä (38, 39) TAB-tekniikalla.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ryhmitellyt liitosalueet (35, 5 36) ovat sarake-elektrodien (25) liitosalueita. 10 88 3E0