DE3634686A1 - Steuersystem fuer eine elektrolumineszierende bildanzeige - Google Patents
Steuersystem fuer eine elektrolumineszierende bildanzeigeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine elektrolumineszierende
Bildanzeige (EL-Anzeige) in Dünnschichttechnik
und insbesondere eine der Stromersparnis
dienende Verbesserung des EL-Anzeige-Steuersystems.
Eine bekannte EL-Bildanzeige 10 in Dünnschichttechnik
nach Fig. 1 enthält eine transparente Glasplatte 1, auf
der parallel zueinander transparente Streifenelektroden
2 angeordnet sind. Eine Schicht 3 aus transparentem
dielektrischen Material ist über den Elektroden 2 angeordnet,
und eine elektrolumineszierende Schicht (EL-
Schicht) 4 ist auf der dielektrischen Schicht 3 angeordnet.
Eine weitere Schicht 5 aus einem dielektrischen
Material ist auf der EL-Schicht 4 angeordnet, und Streifenelektroden
6 sind rechtwinklig zu den Streifenelektroden
2 auf der dielektrischen Schicht 5 angeordnet.
Am Kreuzungspunkt zweier Elektroden 2 und 6 erzeugt die
EL-Schicht 4 einen durch die Glasplatte 1 sichtbaren
Lichtpunkt. Somit kann durch das Aufleuchten einer Anzahl
von Lichtpunkten ein Bild auf der EL-Bildanzeige
erzeugt werden.
Nach dem Stand der Technik bestehen zwei Verfahren zum
Steuern der EL-Bildanzeige: das eine wird als Feldauffrisch-
Treiberverfahren und das andere als P-N-Wechselverfahren
bezeichnet. Die Erfindung betrifft im genaueren
das P-N- Wechselverfahren, bei dem Schreibvorgänge
für das P-Kanal-Feld und das N-Kanal-Feld alternierend
durchgeführt werden.
Ein Beispiel eines herkömmlichen EL-Bildanzeige-Steuersystems
unter Verwendung des P-N-Wechselverfahrens ist
in Fig. 2 gezeigt und ist beschrieben z. B. in GB-OS
21 58 982 A.
Gemäß Fig. 2 enthält die EL-Schichtanzeige 10 mehrere
Datenelektroden Y 1, Y 2, . . ., und Yj, und mehrere Abtastelektroden
X 1, X 2, X 3, . . ., und Xi. Alle ungradzahligen
Elektroden X 1, X 3, . . ., und Xi-1, d. h. jede zweite auf
X 1 folgende Elektrode, sind mit einer N-Kanal-Hochspannungsschaltung
MOS-IC 20 für ungradzahlseitige Elektroden
verbunden, die N-Typ-MOS-Transistoren NT 1, NT 3, . . .,
und NTi-1 enthält, welche durch Signale von einem Schieberegister
21 aktiviert werden. Auf ähnliche Weise sind
die gradzahligen Abtastelektroden X 2, X 4, . . ., und Xi
mit einer N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 30 für
gradzahlige Elektroden verbunden, die N-Typ-MOS-Transistoren
NT 2, NT 4, . . ., und NTi enthält, welche durch
Signale von einem Schieberegister 31 aktiviert werden.
Zudem sind die ungradzahligen Abtastelektroden X 1, X 3,
. . ., und Xi-1 mit einer P-Kanal-Hochspannungsschaltung
MOS-IC 40 für ungradzahlige Elektroden verbunden, die
P-Typ-MOS-Transistoren PT 1, PT 3, . . ., und PTi-1 enthält,
welche durch Signale von einem Schieberegister 41 aktiviert
werden. Ebenso sind die gradzahligen Abtastelektroden
X 2, X 4, . . ., und Xi mit einer P-Kanal-Hochspannungsschaltung
MOS-IC 50 für gradzahlige Elektroden
verbunden, die P-Typ-MOS-Transistoren PT 2, PT 4, . . ., und
PTi enthält, welche durch Signale von einem Schieberegister
51 aktiviert werden.
Die Datenelektroden Y 1, Y 2, . . ., und Yj sind mit einer
datenseitigen N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 60
verbunden, die N-Typ-MOS-Transistoren Nt 1, Nt 2, . . .,
und Ntj enthält, welche von einem Schieberegister 61
aktiviert werden. Eine datenseitige Diodenreihe 70 ist
vorgesehen, um die datenseitigen Steuerleitungen zu
trennen und um zu verhindern, daß die Schalttransistoren
einer umgekehrten Vorspannung ausgesetzt werden.
An jedem Kreuzungspunkt der Abtastelektrode und der
Datenelektrode wird ein Bildelement gebildet, welches
aufleuchtet, wenn zwischen der Abtast- und Datenelektrode
eine vorbestimmte Spannung von z. B. 220 V liegt.
Durch verschiedene Kombinationen von aufleuchtenden
Punkten können vielfältige Zeichen und Bilder auf der
EL-Bildanzeige erzeugt werden.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung enthält ferner eine
Vorladeschaltung 80, eine Pull-up-Ladeschaltung 90,
eine Einschreibschaltung 100 und einen Quellenspannungs-
Umschalter 110, die als Antwort auf von einer (nicht
gezeigten) Anzeigesteuerschaltung erzeugte Signale S 1,
S 2, S 31 (und/oder S 32) und S 4 gesteuert werden.
Arbeitsablauf des EL-Steuersystems nach Fig. 2
Nachfolgend wird der Arbeitsablauf des EL-Steuersystems
nach Fig. 2 im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4 beschrieben.
Das in Fig. 3 abgebildete Zeitdiagramm zeigt an, daß
Arbeitsabläufe für ein N-Kanal-Feld und ein P-Kanal-
Feld alternierend durchgeführt werden, so daß bei Betätigung
des N-Kanal-Feldes die Abtast- und Datenelektroden
in einer Richtung mit der vorbestimmten Spannung
(220 V) versehen werden, um das Bildelement aufleuchten
zu lassen, wogegen bei Betrieb des P-Kanal-Feldes dieselben
Abtast- und Datenelektroden in der Gegenrichtung
mit der vorbestimmten Voltzahl versehen werden, um dasselbe
Bildelement aufleuchten zu lassen. Somit wird ein
Einzelbild durch ein N-Kanal-Feld und ein P-Kanal-Feld
festgelegt. Während der Betätigung des N-Kanal-Feldes
werden alle Abtastzeilen X 1, X 2, X 3, . . ., Xi-1 und Xi
abgetastet, und entsprechend Fig. 3 enthält jeder Abtastvorgang
drei Abschnitte T 1, T 2 und T 3. Auf ähnliche
Weise werden während der Betätigung des P-Kanal-Feldes
alle Abtastzeilen X 1, X 2, X 3, . . ., Xi-1 und X 1 abgetastet,
und entsprechend Fig. 3 enthält jeder Abtastvorgang
drei Abschnitte T 1′, T 2′ und T 3′.
Die Signale S 1, S 2, S 31, S 32 und S 4 aktivieren die Schaltungen
80, 90, 100 und 110 auf die folgende Weise.
Das Signal S 1 hat ein solche Amplitude, daß es die Vorladeschaltung
80 anschaltet, um während des ersten Abschnitts
T 1 eine Vorladespannung (30 V) herzustellen;
das Signal S 2 hat eine solche Amplitude, daß es die
Pull-up-Ladeschaltung 90 anschaltet, um während der
letzten Hälfte des zweiten Abschnitts T 2 eine Pull-
up-Spannung (30 V) herzustellen; und das Signal S 31 ist
so bemessen, daß es die Einschreibschaltung 100 anschaltet,
um während des dritten Abschnitts T 3 eine erste
Beleuchtungsspannung (190 V) zu erzeugen. Zudem hat
während des Betriebes des N-Kanal-Feldes das Signal S 32
eine solche Amplitude, daß es die Einschreibschaltung
100 dazu veranlaßt, die Erzeugung der ersten Beleuchtungsspannung
(190 V) aufrechtzuerhalten, und das Signal
S 4 hat eine solche Amplitude, daß der Quellenspannungs-
Umschalter 110 in einem solchen Zustand erhalten
wird, daß während des Betriebes des N-Kanal-Feldes die
Leitung L 1 geerdet ist.
Die Signale S 1, S 2 und S 3 sind in den Abschnitten T 1′,
T 2′ und T 3′ die gleichen wie in den Abschnitten T 1, T 2
und T 3. Dadurch steuern sie die Schaltungen 80, 90 und
100 auf die gleiche Weise wie im N-Kanal-Feld, mit der
Ausnahme, daß das Signal S 32 simultan mit Signal S 31
eine solche Amplitude besitzt, daß es die Einschreibschaltung
100 zum Erzeugen einer zweiten Beleuchtungsspannung
(220 V) während des dritten Abschnittes T 3′
anschaltet. Zudem hat ein Signal S 4 einen Wert, der den
Quellenspannungs-Umschalter 110 in einem solchen Zustand
hält, daß die Leitung L 1 während des dritten Abschnitts
T 3′ mit einer Quellenspannung (30 V) verbunden
wird.
Bei dem Arbeitsablauf wird angenommen, daß ein Bildelement
A in der in Fig. 2 abgebildeten Zeile X 2 aufleuchtet
und alle anderen Bildelemente einschließlich
des Bildelementes C in der gleichen Zeile X 2 nicht aufleuchten.
Zudem wird angenommen, daß alle anderen Bildelemente
in der Zeile X 3 einschließlich des Bildelementes
B nicht aufleuchten.
Um während des N-Kanal-Abschnittes das Aufleuchten des
Bildelementes A zu bewirken, bleibt, wie durch P 1 in
Fig. 3 gezeigt, der Transistor Nt 2 abgeschaltet. Der
Zustand des Nicht-Aufleuchtens der Bildelemente in Zeile
X 2 außer dem Bildelement A im N-Kanal-Feld wird, wie
durch P 2 in Fig. 3 gezeigt, durch das Anschalten der
Transistoren Nt 1, Nt 3-Ntj bewirkt.
Zudem werden das Aufleuchten des Bildelementes A bzw.
das Nicht-Aufleuchten der anderen Bildelemente in der
Zeile X 2 im P-Kanal-Feld durch das Anschalten des Transistors
Nt 2 entsprechend P 3 und das Abschalten der Transistoren
Nt 1, Nt 3-Ntj entsprechend P 4 in Fig. 3 bewirkt.
Im weiteren wird das Nicht-Aufleuchten der Bildlelemente
in der Zeile X 3 im N-Kanal-Feld durch das Anschalten
der Transistoren Nt 1-Ntj entsprechend P 5 und P 6 veranlaßt.
Das Nicht-Aufleuchten der bildelemente in Zeile
X 3 im P-Kanal-Feld erfolgt durch das Abschalten der
Transistoren Nt 1-Ntj entsprechend P 7 und P 8.
Das An- und Abschalten der Transistoren Nt 1-Ntj wird
durch das Bilddatensignal gesteuert, welches dem Schieberegister
61 in der datenseitigen N-Kanal-Hochspannungsschaltung
MOS-IC 60 während des Abschnittes T 2 in jeder
Zeilenabtastphase übermittelt wird. Die Bilddaten
werden von Zeile zu Zeile von einer Anzeige-Steuerschaltung
erzeugt. Die Bilddaten für jede Zeile werden festgelegt
durch eine Kombination eines HIGH-Signals zum
Repräsentierten des Aufleuchtens eines Punktes der EL-
Bildanzeige und eines LOW-Signals zum Repräsentieren
des Nicht-Aufleuchtens eines Punktes auf der EL-Bildanzeige.
Anschließend wird die Arbeitsweise des EL-Treibersystems
entsprechend Fig. 2 für jeden Abschnitt in Zusammenhang
mit den Fig. 2 und 3 sowie den Tabellen 1 und 2
beschrieben.
Im N-Kanal-Feld wird der Quellenspannungs-Umschalter
110 durch das Signal S 4 aktiviert, um die Leitung L 1 zu
erden.
Im ersten Abschnitt T 1 bleiben alle Transistoren Nt 1-
Ntj aufgrund des kurzzeitig im Schieberegister 61 gespeicherten
Signals abgeschaltet. Die Transistoren Nt 1-Nti
bleiben angeschaltet und die Transistoren PT 1-PTi
abgeschaltet. Dann wird die Schaltung 80 eingeschaltet,
um die Leitungen Y 1-Yj über die Diodenreihe 70 mit
einer Vorladespannung (30 V) zu versehen. Somit werden
im ersten Abschnitt T 1 die Leitungen Y 1 bis Yj auf 30 V
und die Leitungen X 1 bis Xi auf 0 V Spannung gehalten.
Um der Kürze willen konzentriert sich die nachfolgende
Beschreibung insbesondere auf die horizontale Zeile X 2
und die senkrechten Zeilen Y 1 und Y 2, so daß im speziellen
das aufleuchtende Bildelement A und das nicht aufleuchtende
Bildelement C erläutert werden. Die Spannungsveränderung
in diesen Zeilen sowie die Veränderung
in den verschiedenen Transistoren sind in Tabelle 1
aufgeführt.
In der ersten Hälfte des zweiten Abschnitts T 2 werden
die Transistoren Nt 1 und Nt 3-Ntj eingeschaltet, und
durch das nachfolgende, kurzzeitig im Schieberegister
61 gespeicherte Bilddatensignal wird Transistor Nt 2
abgeschaltet gehalten. Zudem werden die Transistoren
PT 1-PTi eingeschaltet und die Transistoren NT 1 bis
NTi abgeschaltet. Dadurch wird die Leitung X 2 über den
Transistor PT 2 und die Diode 101 geerdet, so daß sie
weiterhin auf einer Spannung von 0 V gehalten wird.
Zudem werden die Leitungen Y 1 und Y 3-Yj über die Transistoren
Nt 1 bzw. Nt 3 bis Ntj geerdet; die Leitung Y 2
jedoch bleibt in der Schwebe, um 30 V zu führen. Wie in
Tabelle 1 angezeigt, erfolgt dies in der ersten Halbperiode
im zweiten Abschnitt T 2.
Anschließend wird in der zweiten Halbperiode des zweiten
Abschnitts T 2 die Pull-up-Ladeschaltung 90 eingeschaltet,
um der Leitung X 2 über den Transistor PT 2
eine Pull-up-Spannung (30 V) zuzuführen. Somit steht
Leitung X 2 unter einer Spannung von 30 V. Da Leitung Y 2
in der Schwebe gehalten wird, wird zu diesem Zeitpunkt
durch die kapazitive Kopplung am Bildelement A der Spannung
auf Leitung X 2 die Spannung der Leitung Y 2 hinzugefügt,
womit die Spannung auf Leitung Y 2 auf 60 V steigt.
Da jedoch die anderen Leitungen Y 1 und Y 3-Yj geerdet
sind, bleiben diese entsprechend Tabelle 1 weiterhin
auf einer Spannung von 0 V.
Im dritten Abschnitt T 3 werden alle Transistoren Nt 1-
Ntj abgeschaltet, um alle Leitungen Y 1-Yj potentiell
frei zu machen, und lediglich Transistor NT 2 wird eingeschaltet,
um die Spannung der Leitung X 2 auf 0 absinken
zu lassen. Das Absinken der Spannung auf Leitung X 2
um 30 V bewirkt eine Spannungsverminderung um 30 V auf
allen Leitungen Y 1-Yj. Damit sinkt die Spannung von
Leitung Y 1 von ursprünglich 0 V auf -30 V ab, und die
Spannung von Leitung Y 2 von ursprünglich 60 V auf 30 V.
Anschließend werden im dritten Abschnitt T 3 die in der
P-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 50 für gradzahlige
Elektroden vorgesehenen Transistoren PT 2, PT 4, . . .
abgeschaltet, und die in der P-Kanal-Hochspannungsschaltung
MOS-IC 40 für ungradzahlige Elektroden vorgesehenen
Transistoren PT 1, PT 3, . . . werden eingeschaltet.
Zudem erzeugt die durch das Signal S 31 aktivierte Einschreibschaltung
100 die erste Leuchtspannung (190 V).
Die erste Leuchtspannung (190 V) wird über die Transistoren
PT 1, PT 3, . . . den ungradzahligen horizontalen
Zeilen X 1, X 3, . . . zugeführt, so daß den potentiell
freien Zeilen Y 1-Yj 190 V hinzuaddiert werden. Damit
führt die potentiell freie Leitung Y 1 nun eine Spannung
von 160 V und die potentiell freie Leitung Y 2 eine Spannung
von 220 V. Da die gradzahlige horizontale Leitung
X 2 eine Spannung von 0 V aufweist, beträgt zu diesem
Zeitpunkt die Spannungsdifferenz zwischen den Leitungen
X 2 und Y 2 am Bildelement A 220 V, und die Spannungsdifferenz
zwischen den Leitungen X 2 und Y 1 am Bildelement
C 160 V, wenn der Spannungswert auf Leitung X 2 als Bezugsspannung
betrachtet wird. Da die in diesem Beispiel
verwendete EL-Schicht 4 einen Leucht-Schwellenwert von
ungefähr 190 V aufweist, leuchtet sie auf, wenn ihr
quer durch sie verlaufend, d. h. in Richtung der Dicke,
220 V zugeführt werden, und sie leuchtet nicht auf,
wenn ihr quer durch sie verlaufend 160 V zugeleitet
werden. Somit wird im oben beschriebenen Arbeitsvorgang
das Bildelement A beleuchtet und das Bildelement C
nicht. Die zu Beginn des dritten Abschnitts T 3 verzeichneten
Spannungsänderungen, die in Tabelle 1 in Klammern
vermerkt sind, treten nicht tatsächlich auf, sondern
sind vielmehr als Übergangszustand zu verstehen.
Obwohl sich die obige Beschreibung insbesondere auf die
Abtastleitung X 2 bezieht, wird der geschilderte Arbeitsvorgang
nacheinander für alle Abtastleitungen X 1-Xi
wiederholt, womit der Steuervorgang des N-Kanal-Feldes
vervollständigt wird.
Anschließend wird im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 und
der nachfolgenden Tabelle 2 der Arbeitsverlauf des EL-
Bildanzeige-Steuersystems im P-Kanal-Feld beschrieben.
Im P-Feld wird der Quellenspannungs-Umschalter 110
durch das Signal S 4 aktiviert, so daß die Leitung L 1
während der Abschnitte T 1′ und T 2′ geerdet und während
des Abschnitts T 3′ einer Spannung von 30 V ausgesetzt
ist.
Der Arbeitsablauf in der ersten Phase T 1′ ist der gleiche
wie in der ersten Phase T 1 für das N-Kanal-Feld.
Somit bleiben durch das kurzzeitig im Schieberegister
61 gespeicherte Signal alle Transistoren Nt 1-Ntj abgeschaltet.
Die Transistoren NT 1-NTi bleiben eingeschaltet,
und die Transistoren P 1-PTi bleiben abgeschaltet.
Anschließend wird die Schaltung 80 eingeschaltet, um
den Leitungen Y 1-Yj über die Diodenreihe 70 eine Vorladespannung
(30 V) zuzuführen. Damit stehen im ersten
Abschnitt T 1′ die Leitungen Y 1-Yj unter einer Spannung
von 30 V, und die Leitungen X 1-Xi unter einer Spannung
von 0 V.
Die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich auf die
horizontale Leitung X 2 und die senkrechten Leitungen Y 1
und Y 2, so daß insbesondere das leuchtende Bildelement
A und das nicht leuchtende Bildelement C erläutert werden.
Die Spannungsänderungen in diesen Leitungen sowie
die Veränderungen in den verschiedenen Transistoren
sind in Tabelle 2 aufgeführt.
In der ersten Halbperiode des zweiten Abschnittes T 2′
arbeiten die Transistoren Nti-Ntj umgekehrt zu denjenigen
im zweiten Abschnitt T 2. Somit bleiben die Transistoren Nt 1,
Nt 3-Ntj abgeschaltet, und Transistor Nt 2
wird eingeschaltet. Zudem werden die Transistoren PT 1-
PTi eingeschaltet, und die Transistoren NT 1 bis NTi
werden abgeschaltet. Damit wird die Leitung X 2 über den
Transistor PT 2 und die Diode 101 geerdet, wodurch sie
weiterhin auf einer Spannung von 0 V gehalten wird.
Zudem ist die Leitung Y 2 über den Transistor Nt 2 geerdet,
aber die Leitungen Y 1 und Y 3-Yj bleiben potentiell
frei und weisen eine Spannung von 30 V auf. Dies erfolgt
entsprechend Tabelle 2 in der ersten Halbperiode des
zweiten Abschnitts T 2′.
Anschließend wird in der zweiten Halbperiode des zweiten
Abschnitts T 2′ die Pull-up-Ladeschaltung 90 eingeschaltet,
um die Leitungen X 1-Xi über die Transistoren
PT 1-PTi mit einer Pull-up-Spannung (30 V) zu versehen.
Somit beträgt die Spannung der Leitung X 2 30 V. Da die
Leitung Y 1 potentiell frei ist, wird zu diesem Zeitpunkt
durch die kapazitive Kopplung am Bildelement C
und anderen Bildelementen entlang der Leitung Y 1 der
Spannung von Leitung Y 1 die Spannung von LeitungX 2
hinzufügt, wodurch die Spannung der Leitung Y 1 auf 60
V steigt. Da jedoch Leitung Y 2 geerdet ist, verbleibt
entsprechend Tabelle 2 die Leitung Y 2 auf einer Spannung
von 0 V.
Im dritten Abschnitt T 3′ werden alle Transistoren Nt 1-
Ntj abgeschaltet, um alle Leitungen Y 1-Yj potentiell
frei zu machen, und lediglich Transistor PT 2 wird eingeschaltet.
Zudem werden die in der N-Kanal-Hochspannungsschaltung
MOS-IC 30 für gradzahlige Elektroden vorgesehenen
Transistoren NT 2, NT 4, . . . abgeschaltet, und die in
der N-Kanal-Hochspannungsschaltung MOS-IC 20 für ungradzahlige
Elektroden vorgesehenen Transistoren NT 1, NT 3,
. . . werden eingeschaltet. Ferner wird der Quellenspannungs-
Umschalter 110 durch das Signal S 4 derart aktiviert,
daß es die Leitung L 1 mit einer vorbestimmten
Quellenspannung (30 V) versieht, und gleichzeitig erzeugt
die durch die Signale S 31 und S 32 aktivierte Einschreibschaltung
100 die zweite Leuchtspannung (220 V).
Dementsprechend stehen die Leitung X 3 sowie andere ungradzahlige
horizontale Leitungen, deren Spannung im
vorausgegangenen Abschnitt T 2′ 30 V betrug, weiterhin
unter einer Spannung von 30 V, welche ihnen über den
Transistor NT 3 und zudem über andere Transistoren NT 1,
NT 5, NT 7, . . . vom Quellenspannungs-Umschalter 110 zugeführt
wird. Damit sind die Leitungen Y 1 und Y 2 festgelegt
und stehen weiterhin unter einer Spannung von 60
bzw. 0 V. Anschließend wird die Leitung X 2 über den
Transistor PT 2 der zweiten Leuchtspannung (220 V) ausgesetzt.
Betrachtet man den Spannungswert in der Leitung
X 2 als Bezugsspannung, beträgt zu diesem Zeitpunkt
die Spannungsdifferenz zwischen den Leitungen X 2 und Y 2
am Bildelement A -220 V, und die Spannungsdifferenz
zwischen den Leitungen X 2 und Y 1 am Bildelement C beträgt
-160 V. Somit leuchtet Bildelement A auf, Bildelement
C jedoch nicht.
Wenngleich die obige Beschreibung sich speziell auf die
Abtastleitung X 2 bezieht, wird der geschilderte Arbeitsablauf
nacheinander für alle Abtastleitungen X 1-Xi wiederholt,
wodurch der Steuervorgang für das P-Kanal-Feld
vervollständigt wird.
Wenn auf der EL-Bildanzeige ein Bild erscheint, treten
Fälle auf, in denen in einer abzutastenden Zeile kein
leuchtendes Bildelement vorhanden ist. Erscheinen z. B.
auf der EL-Bildanzeige Worte in Zeilen mit einem großen
Zeilenabstand, so existieren Abtastleitungen ohne ein
leuchtendes Bildelement. Auch bleiben, wenn zum Schreiben
von Sätzen nur 5 Zeilen nötig sind, das Format der
EL-Bildanzeige jedoch 20 Zeilen aufnehmen kann, 15 Zeilen
leer, d. h. sie enthalten keine leuchtenden Bildelemente.
Auch in Fällen wie den oben aufgeführten werden entsprechend
dem herkömmlichen EL-Bildanzeige-Steuersystem die
Abtastleitungen ohne ein leuchtendes Bildelement beim
normalen Steuerablauf ebenso abgetastet, d. h. beim Steuerablauf
unter Betätigung der Vorladeschaltung 80, der
Pull-up-Ladeschaltung 90, der Einschreibschaltung 100
und des Quellenspannungs-Umschalters 110. Dies bedeutet,
daß der Abtastvorgang für eine Zeile ohne leuchtendes
Bildelement, der als Leerzeilenabtastung bezeichnet
wird, ohne Notwendigkeit durch die Spannungszufuhr von
den Schaltungen 80, 90, 100 und 110 erfolgt, was zu einem
unnötigen Energieverbrauch führt. Da die Spannung der
EL-Schicht kontinuierlich in Querrichtung zugeführt
wird, kann die EL-Schicht nach einer bestimmten Benutzungsdauer
ausfallen.
Die Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme. Es
ist die Hauptaufgabe der Erfindung, ein EL-Bildanzeige-
Steuersystem zu schaffen, das Energie spart, indem es
die Schaltungen 80, 90, 100 und 110 während der Leerzeilenabtastung
unwirksam macht.
Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung ist es,
ein EL-Bildanzeige-Steuersystem zu schaffen, welches
eine längere Lebensdauer der EL-Schicht ermöglicht.
Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben weist das erfindungsgemäßes
EL-Bildanzeige-Steuersystem eine Abtastschaltung
zum Erkennen mindestens eines HIGH-Signales
in den Bilddaten einer Zeile sowie zum darauf folgenden
Erzeugen eines Präsenzsignals und zum Erkennen der vollständigen
Abwesenheit von HIGH-Signalen in den Bilddaten
einer Zeile sowie zum darauf folgenden Erzeugen
eines Absenzsignals auf. Zudem ist eine Steuerschaltung
vorgesehen, um beim Erzeugen des Präsenzsignals die
Vor-Ladeschaltung 80, die Pull-up-Ladeschaltung 90, die
Einschreibschaltung 100 und das Quellspannungspegel-
Umschaltnetzwerk 110 wirksam zu machen, und um beim
Erzeugen des Absenzsignals diese Schaltungen 80, 90, 100
und 110 unwirksam zu machen.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Systems wird
zwecks Energieeinsparung während der Leerzeilenabtastung
die Energiezufuhr zu den Schaltungen 80, 90, 100
und 110 unterbrochen.
Diese und weitere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung
werden anhand der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den
beigefügten Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen
sind gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern gekennzeichnet.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene ausschnittweise
Seitenansicht einer EL-Bildanzeige;
Fig. 2 ein Schaltbild einer herkömmlichen EL-Bildanzeige-
Steuerschaltung;
Fig. 3 eine Darstellung des ein- und ausgeschalteten
Zustandes von verschiedenen in der Schaltanordnung nach
Fig. 2 vorgesehenen Schaltungen und Transistoren;
Fig. 4 eine Darstellung von Wellenformen der Spannung,
der bei Benutzung der EL-Bildanzeige-Steuerschaltung
nach Fig. 1 die EL-Bildanzeige in Querrichtung unterworfen
wird;
Fig. 5 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen EL-Bildanzeige-
Steuerschaltung;
Fig. 6 eine Darstellung der Wellenformen der verschiedenen
Signale, die in der Schaltung nach Fig. 5 verwendet
werden;
Fig. 7 eine Darstellung des ein- und ausgeschalteten
Zustandes von verschiedenen in der Schaltanordnung nach
Fig. 5 vorgesehenen Schaltungen;
Fig. 8 eine Darstellung der Wellenformen der Spannung,
der bei Benutzung der EL-Bildanzeige-Steuerschaltung
nach Fig. 5 die EL-Bildanzeige in Querrichtung ausgesetzt
wird.
In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße EL-Bildanzeige-
Steuerschaltung dargestellt. Die Schaltung nach Fig. 5
weist im Vergleich zur herkömmlichen Schaltung nach
Fig. 2 zusätzliche eine Gatterschaltung 140 auf, die die
Zuführung von Signalen S 1, S 2, S 31 und S 4 unwirksam
macht, wenn diese nicht nötig sind, d. h. wenn eine Abtastzeile
ohne ein Leucht-Bildelement festgestellt
wird. Die Gatterschaltung 140 wird durch eine Zustandsdetektorschaltung
151 und eine Gatterreihe 152 gebildet.
Die Zustandsdetektorschaltung 151 enthält Flip-Flops
141, 142 und 143, die derart in Kaskade geschaltet sind,
daß der Q-Anschluß von Flip-Flop 141 mit dem D-Anschluß
von Flip-Flop 142 und der Q-Anschluß von Flip-Flop 142
mit dem D-Anschluß von Flip-Flop 143 verbunden ist.
Eine Anzeige-Steuerschaltung 160 ist zum Erzeugen von
Bilddaten ID vorgesehen, welche entsprechend Fig. 6
während der Abschnitte T 1 und T 2 (oder T 1′ und T 2′) in
jeder Zeilenabtastperiode hergestellt werden. Die Bilddaten
ID werden durch eine Kombination von "1"- und "0"-
Werte definiert und dem Schieberegister 61 übermittelt,
um als Antwort auf die in den Bilddaten ID erscheinenden
"1"-Werte die Bildelemente aufleuchten zu lassen.
Wenn die Bilddaten ID nur durch "0"-Werte definiert
sind und keine "1" vorhanden ist, hat die durch diese
Bilddaten ID abgetastete Zeile kein leuchtendes Bildelement,
d. h. sie ist eine Leerzeile. Somit wird eine
Leerzeilenabtastung durchgeführt. Die während einer
Zeilenabtastperiode erzeugten Bilddaten ID werden kurzzeitig
im Schieberegister 61 gespeichert und in der
nächsten Zeilenabtastperiode für die Zeilenabtastung
auf der EL-Bildanzeige verwendet. Die Bilddaten ID werden
auch dem Takt-Anschluß CL des Flip-Flops 141 zugeführt.
Die Anzeige-Steuerschaltung 160 erzeugt entsprechend
Fig. 6 auch ein Rücksetzsignal während einer LOW-Phase
des HD-Signals. Das Rücksetzsignal wird dem Rücksetz-Anschluß
R des Flip-Flops 141 übermittelt.
Zudem erzeugt die Anzeige-Steuerschaltung 160 ein Signal
HD zum Einstellen der Bilddaten-Aussendeperiode,
das ein HIGH-Signal erzeugt, wenn das Übermitteln von
Bilddaten erlaubt ist, und ein LOW-Signal, wenn deren
Übermitteln nicht erlaubt ist. Entsprechend der vorliegenden
Ausführungsform erzeugt das Signal HD während
der Abschnitte T 1 und T 2 (oder T 1′ und T 2′) ein HIGH-
Signal und während des Abschnittes T 3 (oder T 3′) ein
Low-Signal, wie Fig. 6 zeigt. Das Signal HD wird dem
Takt-Anschluß CL des Flip-Flops 143 und auch einem Inverter
144 zugeleitet. Dadurch erzeugt der Inverter 144
ein Signal HD, welches dem Takt-Anschluß CL des Flip-Flops
142 übermittelt wird.
Im weiteren erzeugt die Anzeige-Steuerschaltung 160 die
Signale S 1, S 2, S 31, S 32 und S 4, und die Signale zum Steuern
der Schieberegister 21, 31, 41 und 51.
Die Gatterreihe 152 enthält vier AND-Gatter 146, 147, 148
und 149, von denen jedes zwei Eingänge aufweist. Ein
Eingang eines jeden AND-Gatters 146-149 ist mit dem
Q-Ausgang von Flip-Flop 143 verbunden, und die anderen
Eingänge der AND-Gatter 146-149 sind mit der Anzeige-
Steuerschaltung 160 verbunden, um jeweils die Signale
S 1, S 2, S 31 bzw. S 4 zu empfangen. Die Ausgänge der AND-
Gatter 146, 147, 148 und 149 sind mit einer Vorladeschaltung
80, einer Pull-up-Ladeschaltung 90, einer Einschreibschaltung
100 bzw. einem Quellenspannungs-Umschalter
110 verbunden, welche als Antwort auf Signale S 1, S 2,
S 31 (und/oder S 32) und S 4 gesteuert werden.
Der Arbeitsablauf der EL-Bildanzeige-Steuerschaltung
wird anschließend im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben.
Für den Arbeitsablauf wird angenommen, daß die Zeile X 2
mindestens ein Bildelement A besitzt, welches aufleuchten
soll, und daß Zeile X 3 eine Leerzeile ohne ein zum
Aufleuchten bestimmtes Bildelement ist.
Während der Abtastperiode von Zeile X 1 werden die Bilddaten
für die Zeile X 2 von der Bildanzeige-Steuerschaltung
160 erzeugt, im Schieberegister 61 gespeichert und
gleichzeitig dem CL-Anschluß des Flip-Flops 141 zugeführt.
Da die Bilddaten für Zeile X 2 mindestens eine
"1" enthalten, hat zum Zeitpunkt M 1, d. h. am Ende der
Erzeugung der Bilddaten für Zeile X 2, das vom Q-Anschluß
des Flip-Flops 141 erzeugte Signal Q 1 den Wert "1".
Zudem wird zum Zeitpunkt M 1 als Antwort auf das Ansteigen
des Signals ¯HD, welches zum CL-Anschluß des Flip-Flops
142 geleitet wird, das HIGH-Signal vom Flip-Flop
141 durch das Flip-Flop 142 aufgenommen. Wenn das Flip-
Flop 142 ein HIGH-Signal erzeugt hat, wie in Fig. 6 der
Fall ist, erzeugt es weiterhin das von seinem Q-Anschluß
ausgehende HIGH-Signal. Anschließend wird in
einer LOW-Periode des ¯HD-Signals in der Abtastperiode
für Zeile X 1 ein Rücksetzsignal erzeugt, um das Flip-
Flop 141 zurückzusetzen.
Dann wird zum Zeitpunkt M 2 als Antwort auf das Ansteigen
des Signals HD, welches zum CL-Anschluß des Flip-
Flops 143 geleitet wird, das HIGH-Signal vom Flip-Flop
142 durch das Flip-Flop 143 aufgenommen. Somit erzeugt
das Flip-Flop 143 während der Abtastperiode für die
Zeile X 2 ein HIGH-Signal (Signal Q 3), welches der Gatterreihe
übermittelt wird, um die AND-Gatter 146-149
wirksam zu machen. Dadurch werden während der Abtastperiode
für die Zeile X 2 Signale S 1, S 2, S 31 und S 4 den
Schaltungen 80, 90, 100 bzw. 110 zugeführt, um das Abtasten
von Zeile X 2 auf die oben beschriebene bekannte
Art durchzuführen.
Zudem beginnt vom Zeitunkt M 2 ausgehend die Bildanzeige-
Steuerschaltung 160 ein Bildsignal für die Zeile X 3
zu erzeugen, das keine "1" aufweist. Somit wird während
einer Periode vom Zeitpunkt M 2 zum Zeitpunkt M 3 dem
Takt-Anschluß CL des Flip-Flops 141 kein HIGH-Signal
zugeleitet. Dementsprechend verbleibt das Flip-Flop 141
im Rücksetzzustand, um auch zum Zeitpunkt M 3 ein von
seinem Q-Anschluß ausgehendes LOW-Signal zu erzeugen.
Zum Zeitpunkt M 3 wird als Antwort auf das Ansteigen des
Signals HD, welches dem CL-Anschluß des Flip-Flops 142
übermittelt wird, das LOW-Signal vom Flip-Flop 141 vom
Flip-Flop 142 aufgenommen. Anschließend wird innerhalb
des Abschnittes T 3 in der Abtastperiode für die Zeile
X 2 ein Rücksetzsignal zum Rücksetzen des Flip-Flops 141
erzeugt.
Dann wird zum Zeitpunkt M 4 als Antwort auf das Ansteigen
des Signals HD, welches dem CL-Anschluß des Flip-
Flops
143 zugeführt wird, das LOW-Signal von Flip-Flop
142 dem Flip-Flop 143 zugeführt. Somit stoppt während
der Abtastperiode für die Zeile X 3 die Gatterreihe 152
die Übermittlung der Signale S 1, S 2, S 31 und S 4
an die
Schaltungen 80, 90, 100 bzw. 110. Somit wird das Abtasten
der Zeile X 3 ohne das Einschalten einer der Schaltungen
80, 90, 100 und 110 ausgeführt, wie es durch eine durchgehende
Linie in Fig. 7 dargestellt ist. Demzufolge entsteht
entsprechend Fig. 8 während des Abtastens der
Zeile X 3 keine Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden
2 und 6 der EL-Bildanzeige.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich
ist, unterbricht das EL-Bildanzeige-Steuersystem während
der Leerzeilenabtastperiode die Energiezufuhr von
den Schaltungen 80, 90, 100 und 110 zur EL-Bildanzeige,
wodurch der Energieverbrauch des Systems reduziert
wird.
Da die EL-Bildanzeige selbst Ruheperioden durchlaufen
kann, in denen der EL-Schicht keine Spannung in Querrichtung
zugeführt wird, besitzt die im erfindungsgemäßen
System vorgesehene EL-Bildanzeige eine längere
Lebenserwartung als diejenige im herkömmlichen System.
Claims (8)
1. Steuersystem für eine elektrolumineszierende Bildanzeige,
zum Steuern einer mehrzeiligen EL-Bildanzeige,
mit:
Bilddaten-Erzeugungsvorrichtungen (160), um von Zeile
zu Zeile nacheinander Bilddaten zu erzeugen, wobei die
Bilddaten für jede Zeile durch eine Kombination eines
Signales mit einem ersten Niveau, welches das Aufleuchten
eines Punktes auf der Bildanzeige repräsentiert,
und eines Signales von einem zweiten Niveau, welches
das Nicht-Aufleuchten eines Punktes auf der Bildanzeige
repräsentiert, festgelegt sind;
einer ersten Schaltung (80, 90), die der Bildanzeige für
jeden Zeilenabtastvorgang eine Spannung innerhalb eines
ersten Bereiches zuführt, um die Bildanzeige zum Aufleuchten
vorzubereiten;
einer zweiten Schaltung (100, 110), die der Bildanzeige
eine Spannung innerhalb eines zweiten Bereiches zuführt,
um als Antwort auf das Signal mit dem ersten
Wert das Aufleuchten des Punktes auf der Bildanzeige zu
bewirken;
gekennzeichnet durch:
einen Detektor (151), der in den Bilddaten einer Zeile
das Vorhandensein mindestens eines Signals mit dem ersten
Wert feststellt und daraufhin ein Präsenzsignal
erzeugt, und der in den Bilddaten einer Zeile das vollständige
Fehlen eines Signales mit dem ersten Wert feststellt
und daraufhin ein Absenzsignal erzeugt; und
eine Steuereinrichtung (152), welche die erste und die
zweite Schaltung derart steuert, daß die erste und die
zweite Schaltung bei Erzeugung des Präsenzsignals wirksam
gemacht werden, und daß die erste und die zweite
Schaltung bei Erzeugung des Absenzsignals unwirksam
gemacht werden.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Treibereinrichtung (160), die Treibersignale (S 1, S 2,
S 31, S 4) zum Steuern der ersten und der zweiten Schaltung
erzeugt.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung Gatter (146-149) enthält, die bei
Erzeugung des Präsenzsignals das Treibersignal durchlassen
und bei Erzeugung des Absenzsignals das Treibersignal
unterdrücken.
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