DE4119806C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung des Leistungsverbrauches in einem wechselspannungserregten Elektrolumineszenz-Display - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 zur Verminderung des Leistungsverbrauches eines wechselspannungserregten (AC) Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Display.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung, die in der Lage ist, den Leistungsverbrauch dieses Displaytyps zu vermindern.

Der zu treibende Displayaufbau ist gekennzeichnet durch

• - eine hohe Kapazität des Displays typischerweise im Bereich von 100 pF/mm², und
• - eine Matrixstruktur aus Zeilen- und Spaltenlinien.

Fig. 1 zeigt das Blockdiagramm eines typischen Elektrolumineszenz (EL-Displays). Die dargestellte Displayeinheit umfaßt einen EL-Bildschirm, Spalten- und Zeilentreiberschaltkreise, Spalten- und Zeilenimpulsgeneratoren, eine Spannungsversorgung, eine Datenbehandlungs- und Zeittaktlogik sowie notwendige Filterkomponenten. Der Leistungsversorgungsabschnitt wandelt eine niedrige Eingangsspannung in eine mittlere Ausgangsspannung um, die für das EL-Display erforderlich ist. Solche Spannungen sind in dem Diagramm durch Vm, Vwrp und Vwrn angegeben. Geeignete Spannungspegel können beispielsweise 40 . . . 50 V für Vm 170 . . . 195 V für Vwrp und -120 . . . -155 V für Vwrn sein. Der Leistungsversorgungsabschnitt kann zusätzlich andere notwendige Spannungen erzeugen.

Die Spannungen werden im allgemeinen an die Zeilen- und Spaltenleitungen über zugeordnete Impulsgeneratoren angelegt. Insbesondere an die Spaltenseite des Displays können jedoch Treiberspannungen direkt über die Treiberschaltkreise angelegt werden.

Ein Nachteil der bekannten Technologie liegt darin, daß der hohe Spannungsverbrauch des Displays beträchtlich die Betriebszeit bei tragbaren Geräten wie beispielsweise Laptop-Computern beschneiden kann, die im Batteriebetrieb laufen.

Ein Verfahren zum Betreiben eines wechselspannungserregten Dünnfilm- Elektrolumineszenz-Displays der gattungsgemäßen Art ist bekannt geworden aus der DE-38 20 587 A1. Ein weitergehender Vorschlag zur Energieeinsparung sind dieser Druckschrift aber nicht zu entnehmen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme zu überwinden, die mit dem hohen Leistungsverbrauch verbunden sind und ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung anzugeben, die den Leistungsverbrauch eines AC-erregten Elektrolumineszenz-Displays vermindert.

Die Erfindung basiert auf der Begrenzung des maximalen Leistungsverbrauchs des Displays durch Verminderung des Displaykontrastes, während die augenscheinliche Display-Helligkeit auf einem konstanten Pegel gehalten wird.

Ferner basiert der Schaltkreis gemäß der Erfindung auf einer Begrenzung der Ausgangsleistung des Abschnittes der Spannungsversorgung, der die Versorgungsspannung Vm erzeugt, auf einen Wert der ausreichend ist, um die Spaltenleistung nur bei typischen Lasten zu erbringen. In Spezialfällen, beispielsweise wenn ungefähr die Hälfte der Spalten in den Ein-Zustand gesteuert werden, setzt die Lastbegrenzung der Versorgungs-Ausgangsleistung ein und es wird die Spannung Vm verringert. Der Spannungsversorgungsabschnitt, der für die Erzeugung der Zeilentreiberspannungen Vwrn und Vwrp verantwortlich ist, wird so dimensioniert, daß er zu allen Zeitpunkten die volle Leistung liefert, die für die Zeilen-Treiberschaltkreise erforderlich ist. Ferner wird die positive Zeilen-Treiberspannung Vwrp auf einem konstanten Pegel gehalten, während die negative Zeilen-Treiberspannung Vwrn durch eine Rückführung der Modulationsspannung Vm gesteuert wird, so daß der Zustand Vwrn = -(Vwrp - Vm) aufrecht erhalten wird, was in einer konstanten Leuchtkraft resultiert.

Der Schaltkreis gemäß Fig. 5 basiert insbesondere auf einem Entwurf, bei dem die Windungen II und III des Transformators M1, die für die Erzeugung der Spannungen Vwrn und Vwrp benutzt werden, bifilare Windungen sind und bei dem die Windung II des Transformators M1 in Reihe zu der Spannung Vm geschaltet ist.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere gekennzeichnet durch das, was im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 niedergelegt ist.

Ferner ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 5 niedergelegt ist.

Die Erfindung liefert einen herausragenden Nutzen.

Zunächst ist der maximale Leistungsverbrauch des Displays vermindert, wodurch sowohl die Betriebstemperatur der Treiberschaltkreise insbesondere herabgesetzt wird und das Erfordernis der Kühlung vermindert wird. Diese Tatsachen tragen zu einer erhöhten Zuverlässigkeit des Displays bei. Andererseits kann der Betriebstemperaturbereich des Displays ausgeweitet werden. Die Komponentenkosten sind ebenfalls geringer. Höhere Komponenten- Packungsdichten werden erzielt. Das Display kann aus einer Spannungsversorgung mit geringerer Ausgangsspannung und geringerer Größe angesteuert werden. Demzufolge wird eine längere Betriebszeit im Batteriebetrieb erzielt.

Die Erfindung soll als nächstes in näheren Einzelheiten unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen und der darin dargestellten beispielhaften Ausführungsformen erläurtert werden.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Hardware-Ausführung, die für die Verwirklichung der Erfindung geeignet ist.

Fig. 2 zeigt einen äquivalenten elektrischen Schaltkreis für ein herkömmliches Elektrolumineszenz-Display.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das aus dem äquivalenten elektrischen Schaltkreis gemäß Fig. 2 errechnet wurde für den relativen Modulations-Leistungsverbrauch des Displays als Funktion der Spalten, die in den Ein-Zustand gesteuert sind.

Fig. 4 zeigt die Impulsfolgen, die bei der Verwirklichung der Erfindung angelegt werden.

Fig. 5 zeigt einen Schaltkreis gemäß der Erfindung in teilweiser Blockdiagramm-Darstellung.

Fig. 6 zeigt in Einzelheiten den Schaltkreis gemäß Fig. 5.

Fig. 7 zeigt einen alternativen Schaltkreis gemäß der Erfindung.

Fig. 8 zeigt in Einzelheiten den Schaltkreis gemäß Fig. 7.

Fig. 9 zeigt schematisch einen weiteren Schaltkreis gemäß der Erfindung.

Die folgende Beschreibung handelt von der Erzeugung der Treiberspannungen für ein Display des Ein/Aus-Typs. Das Display wird Zeile für Zeile geschrieben, indem an die adressierte Zeile ein Zeilen-Auswahlimpuls angelegt wird, der aus der positiven oder negativen Versorgungsspannung (Vwrp oder Vwrn) entsprechend gebildet wird. Nicht adressierte Zeilen werden schwebend gelassen. Die Spaltenleitungen werden durch Modulations-Spannungsimpulse angesteuert, welche aus der Helligkeits-Modulationsspannung Vm gebildet werden, wobei die Amplitude des Modulationsimpulses für jede Spaltenleitung gesteuert wird um einen gewünschten Helligkeitspegel zu erzielen. Wenn der Zeilen-Auswahlimpuls eine negative Polarität aufweist, erhält eine Spaltenleitung zur Ansteuerung eines Pixels in den Ein-Zustand die Modulationsspannung (Vm), während eine Spaltenleitung, die ein Pixel in den Aus-Zustand steuert, an Massepotential angeschlossen ist. Für die nächste Zeile, die durch einen Zeilen-Auswahlimpuls mit positiver Polarität angesteuert wird, werden die Spaltenleitungen zur Ansteuerung eines Pixels in den Ein-Zustand entsprechend an Massepotential angeschlossen und die Spaltenleitungen zur Steuerung eines Pixels in des Aus-Zustand werden auf die Modulationsspannung Vm angehoben.

Somit wird für einen Zeilen-Auswahlimpuls mit positiver Polarität das Pixel im Ein-Zustand durch die Spannung Vwrp angeregt und das Pixel im Aus-Zustand durch die Spannung Vwrp - Vm. Für einen Zeilen-Auswahlimpuls mit negativer Polarität betragen diese Anregungsspannungen Vm - Vwrn und Vwrn entsprechend. Sobald alle Zeilen, d. h. ein volles Feld geschrieben worden ist, wird die Schreibfolge von der ersten Reihe beginnend erneut gestartet. Dieses folgende neue Feld wird durch Impulse angesteuert, die eine entgegengesetzte Polarität in Bezug auf jene aufweisen, die während des vorangegangenen Feldes benutzt wurden. Solch ein symmetrisches Treiberschema ist näher in der Referenz 1 beschrieben.

Wenn Helligkeitspegel mit unterschiedlichen Intensitätspegeln (Graupegeln) erwünscht sind, wird entweder die Amplitude oder die Dauer der Modulationsspannung Vm verändert, um die gewünschten Graupegel zu erzielen. Das erste dieser Verfahren wird als Pulsamplitudenmodulation bezeichnet, während das letztere Verfahren als Impulsbreitenmodulation bezeichnet wird.

Fig. 2 zeigt den äquivalenten elektrischen Schaltkreis eines EL-Displays, wie es in der Referenz 2 beschrieben ist. In diesem Diagramm bezeichnet N die Gesamtanzahl der Zeilen, M, die Gesamtanzahl der Spalten und m die Anzahl der Spalten im Ein-Zustand.

Die Maximale-Gesamtleistung eines EL-Displays kann durch folgende Formel angenähert werden:

Ptot = Pmod + Pwr + Plog

wobei Pmod die Treiberleistung der Spalten darstellt Pwr die Treiberleistung der Zeilen darstellt Plog den Leistungsverbrauch der Steuerlogik darstellt.

Der Hauptanteil der Leistung wird bei der Modulation verbraucht, da die kapazitive Last auf der Spaltenseite weit größer als die durch die Zeilen vorgegebene Last ist. Typische Leistungs-Verbrauchspegel sind beispielsweise ungefähr 1 W für Plog, 3 W für Pwr und 15 W für Pmod.

Im Interesse der Verminderung des Leistungsverbrauches ist es daher wesentlich, Mittel zu finden, um die Modulationsleistung zu begrenzen.

Der Maximalwert der Modulationsleistung kann durch folgende Formel angenähert werden.

Pmod = k . Cpanel/4 . (Vm)² . f

wobei
Vm die Modulationsspannung darstellt Cpanel die Gesamtkapazität des EL-Bildschirmes ist
f die Netzfrequenz darstellt
k eine Konstante ist (= l wenn kein Leistungsverminderungsschema verwendet wird)

Fig. 3 zeigt die relative Modulationsleistung, die aus dem äquivalenten elektrischen Schaltkreis gemäß Fig. 2 in Funktion der Spalten im Ein-Zustand errechnet wurde. Das Diagramm umfaßt weder den Leistungsverbrauch (sehr gering) bezüglich der Erzeugung der Helligkeitsenergie, noch die internen Verluste bezüglich der Wirksamkeit der Spannungsversorgung. Der Leistungsverbrauch erreicht ein Maximum bei einer Situation, in der die Hälfte der Spalten sich im Ein-Zustand und die andere Hälfte sich im Aus-Zustand befindet. Bei typischen dargestellten Daten verbleibt der tatsächliche Leistungsverbrauch auf einem sehr viel geringeren Pegel (von ungefähr 30 . . . 50%).

Fig. 4 zeigt in einem Diagramm Steuerfolgen a, b, c und d zur Verwirklichung der Erfindung, wobei die Folgen auf der zuvor beschriebenen Funktionsweise des Elektrolumineszenzdisplays basieren. Die oberste Folge a in dem Diagramm stellt die Zeilen-Schreibimpulse einer Zeile über vier aufeinander folgende Schreibzyklen dar. In der Folge wird die Zeile alternativ durch positive Zeilen-Treiberimpulse Vwrp und negative Zeilen-Treiberimpulse Vwrn adressiert. Die Impulsamplituden sind durch Gleichspannungen Vwrp und Vwrn festgelegt, welche Bezeichnungen im Zusammenhang mit dieser Beschreibung sich ebenfalls auf die Impulse beziehen. Die nächste Folge b in dem Diagramm stellt die Spalten-Modulationsspannung Vm dar, die an das Pixel angelegt wird, welches gemäß der obersten Folge gesteuert wird. Das hier erläuterte Pixel wird auf den Ein-Zustand für die ersten zwei Impulse gesetzt und auf den Aus-Zustand für die letzten beiden Impulse. Die nächste Folge c stellt die Anregungsspannung über dem Pixel dar. Der Effekt der Modulationsspannung Vm wird durch einen schraffierten Bereich 30 dargestellt. Beim zweiten Impuls trägt der Modulationsimpuls additiv zu der Amplitudengröße bei, während beim dritten Impuls ein subtraktiver Effekt vorliegt. Die nächste unterste Folge d in dem Diagramm stellt erneut die Anregungsspannung über dem Pixel in einer speziellen Situation dar, bei der die Modulationsspannung Vm' um ungefähr 50% gemäß der Erfindung beschnitten ist. Der Beitrag der Modulationsspannung Vm' zur Anregungsspannung des Pixels ist durch den schraffierten Bereich 35 dargestellt. Wie aus der letzten Folge erkennbar, hält die Schaltkreiskonfiguration gemäß der Erfindung eine konstante Helligkeit des Displays aufrecht und erlaubt lediglich eine Verminderung des Kontrastes, da die Hintergrundhelligkeit ansteigt, wenn die Amplitude der negativen Zeilen-Treiberspannung Vwrn' angehoben wird.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel der Verwirklichung des Schaltkreises gemäß der Erfindung. Hierbei bilden die Elemente PWM1, M1, S1, D1, D2, C1 und C2 einen Spannungswandler A vom Rücklauftyp, wie er für die Erzeugung der Zeilen-Schreibspannungen (Vwrn und Vwrp) verwendet wird. Die Rückführung zu dem Element PWM1 wird durch die Spannung Vwrp gebildet, die bei der beschriebenen Ausgestaltung auf einem konstanten Pegel gehalten wird. Wenn erforderlich, ist es jedoch möglich, diese Spannung auf einen geeigneten Pegel für unterschiedliche Arten von Displays einzustellen. Der Wandler ist ein herkömmlicher spannungsgesteuerter Wandler vom Rücklauftyp, der mit einem diskontinuierlichen Strom der Induktivität arbeitet. Das Elememt PWM1 ist ein Impulsbreitenmodulator, der den Schalter S1 mit einer konstanten Wiederholungsfrequenz betätigt. Das Element M1 ist ein Transformator mit Rücklaufwindungen. In dem Diagramm bezeichnen Punkte die Wicklungsenden mit gleicher Phase. Die Elemente D1 und C1 der Sekundärseite bilden eine Filterung der Spannung Vwrn, während die Elemente D2 und C2 der Filterung der Spannung Vwrp dienen. Die Windungen II und III des Transformators M1 sind bifilare Windungen mit gleicher Anzahl von Wicklungen. Die Ausgangsströme der Spannungsleitungen Vwrp und Vwrn haben eine gleiche Größenordnung (10 . . . 30 mA). Aufgrund dieser Tatsache sind die Ausgangsspannungen der Wicklungen II und III angenähert gleich. Der Wandler A ist für eine Ausgangsleistung dimensioniert, die ausreichend ist, um die Treiberleistung zu liefern, die für die Zeilen-Impulsformer zu jedem Zeitpunkt erforderlich ist.

Die Elemente PWM2, M2, S2, D3 und C3 bilden einen Wandler B, der benutzt wird, um die Modulationsspannung (Vm) zu erzeugen. Die Rückführung des Wandlers wird durch die Modulationsspannung Vm gebildet. Der Wandler ist so dimensioniert, daß eine ausreichende Ausgangsleistung für die Erzeugung der vollen Modulationsspannung in typischen Anwendungsfällen liefert.

In bestimmten Situationen (beispielsweise wenn ungefähr die Hälfte der Spalten in den Ein-Zustand gesteuert wird), die eine Leistungslast über dem Normalpegel vorgeben, ist die Ausgangs-Leistungsfähigkeit des Wandlers B unzureichend, wobei die Modulationsspannung so weit verringert wird, daß die durch das Display verbrauchte Modulationsleistung kompatibel mit der Ausgangsleistung des Wandlers B und der Leistungsbegrenzung wird. Bei einer Maximallast-Situation kann somit die Modulationsspannung Vm um beispielsweise 50% abfallen. Die Ausgangs-Leistungsbegrenzung, bei der die Modulationsspannung abzufallen beginnt, kann beispielsweise bei ungefähr 65 . . . 85%, vorzugsweise bei ungefähr 75% des maximalen Gesamt-Leistungspegels des Displays liegen, der bei einer Situation festgelegt wird, bei der die Modulationsspannung Vm nicht beschnitten wird. Der Anteil der tatsächlichen Modulationsleistung Pmod dieser Gesamtleistung liegt typischerweise in der Größenordnung von ungefähr 70 . . . 90% ohne Leistungsbegrenzung. Die Ausgangs-Leistungsfähigkeit des Wandlers B kann geeignet dimensioniert werden durch Verwendung von Komponenten ausreichender Präzision oder auch alternativ durch entsprechende Einstellung. Im vorliegenden beispielhaften Schaltkreis sind Einstellmittel verwirklicht durch eine Veränderung des Tastverhältnisses des Treiberimpulses für den Schalter S2. Um den Einfluß der, Eingangsspannung auf die Ausgangsleistung zu eliminieren, muß das Impuls-Tastverhältnis entsprechend den Änderungen in der Eingangsspannung (Vorwärts-Ansteuerung) verändert werden. Im Strom-Steuermodus der Schaltersteuerung wird die Einstellung verwirklicht, indem der Strom-Schwellwert verändert wird, bei dem der Schalter S2 in den Aus-Zustand gesteuert wird. Das untere Ende der Wicklung II des Transformators M1 ist an die Modulationsspannung angeschlossen. Wenn Vm bei einer anwachsenden Leistungslast vermindert wird, wird trotzdem Vwrp auf einem konstanten Pegel gehalten, wodurch die Spannung über der Windung II anwächst und somit auch die Spannung über der bifilaren Windung III zum Anwachsen gezwungen wird. Somit ändert sich Vwrn in der gleichen Weise wie Vm. Diese Anordnung behält eine konstante Anregungsspannung über den Pixeln im Ein-Zustand bei, wodurch eine konstante Helligkeit aufrecht erhalten wird. Die Anregungsspannung über den Pixeln im Aus-Zustand wächst an, wodurch die Hintergrund-Helligkeit anwächst.

Um eine konstante Anregungsspannung über einen Pixel im Ein-Zustand aufrecht zu erhalten, muß sich die Spannung Vwrn gleichzeitig mit den Änderungen von Vm ändern, was eine kleinere Zeitkonstante der Spannungsänderung von Vwrn erfordert. Wenn Vm sich rasch mit einer Laständerung ändert, beispielsweise, wenn sich die Hälfte der Pixel von wenigen aufeinander folgenden Zeilen sich im Ein-Zustand befinden, so ruft dies horizontale Schatteneffekte hervor, da die Hintergrundhelligkeit in diesem Bereich höher als in anderen Teilen des Displays in Folge der Kontraststeuerung ist. Aufgrund dieser Tatsache muß die Spannung Vm so gebildet werden, daß sie mit einer hinreichend geringen Änderungsrate ansteigt.

Fig. 6 zeigt ein detailliertes Schaltkreisdiagramm der Schaltkreisausführung von Fig. 5. Im Unterschied zu der zuvor erfolgten Beschreibung benutzt jedoch diese Verwirklichung eine stromgesteuerte Rückführung des integrierten Schaltkreises IC10. In der Ausgestaltung dieses Diagrammes entspricht der Schaltkreis IC10 PWM1, T10 entspricht S1, C10 entspricht C2 und C17 entspricht C1 bezüglich der Komponenten in Fig. 5. Die Transformatoren M10 und M11 dieses Schaltkreises entsprechen den Transformatoren M1 und M2 in Fig. 5. D10 entspricht D2 und D11 entspricht D1 in Fig. 5. C11 entspricht PWM2, T11 entspricht S2, D13 entspricht D3 und C26 entspricht C3 in Fig. 5. Ein Trennpotentiometer R11 wird verwendet um Vwrp auf einen geeigneten Pegel für unterschiedliche Typen von Displays anzustellen. Diese Einstellung steuert gleichzeitig auch Vwrn. R14 und C13 bestimmen die Schaltfrequenz von IC10. Dieser Schaltkreis verwendet M10 für die Erzeugung der Versorgungsspannung, die für die Zeilen- Treiberschaltkreise erforderlich ist. Die Spannung Vm wird durch das Spannungsteilerverhältnis der Widerstände R27 und R28 eingestellt. Für die in dem Schalkreis verwendeten komponenten liegt Vm bei ungefähr 48 V. Bei dem die Komponenten IC11 umgebenden Schaltkreis wird die Schalfrequenz durch R29 und C21 eingestellt. Die Komponenten R22 und R23 sowie C23 bestimmen das Impuls-Tastverhältnis und dementsprechend die maximale Ausgangsleistung, die durch das Trennpotentiometer R22 genau eingestellt werden kann. In diesem Schaltkreis liefert M11 ebenfalls die Spannung Vm/2, die in Energie-Wiederanlaufschaltkreisen verwendet werden kann.

Die Wirkungsweise des Schaltkreises TDA4918G ist, der Referenz 3 entnehmbar. Der Schaltkreis UC2845 ist in der Referenz 4 beschreiben.

Fig. 7 zeigt ein Schaltungsdiagramm, in dem eine Nachregelung verwendet wird, um die bifilare Windung zu ersetzen. Hierbei wird die Spannung Vwrn durch die Rückführung aus den Spannungen Vm und Vwrp gesteuert. Eine Rückführung der Spannung Vwrp ist nicht erforderlich, wenn Vwrn getrennt eingestellt wird.

Fig. 8 zeigt ein Schaltkreisbeispiel in Einzelheiten zur Vorgabe der Werte für die Komponenten. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Steuerschaltkreise der Primärseiten weggelassen, da dieser Teil des Schaltkreises demjenigen in Fig. 6 entspricht.

Der durch R51 und R52 gebildete Widerstandsteiler wird verwendet, um eine Spannung Vm/2 zu bilden, die das arithmetische Mittel von Vwrn und Vwrp bildet. Diese Spannung wird durch T50 und T51 gepuffert. Eine Spannungsteilung an der Basis von T51 wird durch die Widerstände R56 und R57 gebildet. Unter der Annahme, daß die Spannung Vwrn zu niedrig ist, wächst die Spannung an der Basis von T51 an, wodurch der Basisstrom von T51 abnimmt, so daß der Kollektorstrom von T51 abnimmt, wodurch die Spannung über dem Widerstand R54 abfällt und die Spannung Vwrn in einen negativeren Wert gesteuert wird. Darus folgt, daß der Widerstand R57 die Basisspannung von T51 herunterzieht, wodurch der Strom durch T51 erhöht wird. Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, dient der durch R56, R57 und T51 gebildete Schaltkreis der Regulierung der Spannung Vwrn. Wenn R56 und R57 einander gleich sind, wird der Wert für die Spannung Vwrn auf den Wert - (Vwrp - Vm) gezwungen. Infolgedessen sind Vwrn und Vwrp um eine gleiche Spannungsgröße gegenüber dem Potential der Basis von T51 verschoben. Wenn Vm nun abnimmt und Vwrp konstant gehalten wird, hat R56 das Bestreben, die Basisspannung von T51 hochzuziehen wodurch der Kollektrostrom von T51 abnimmt und Vwrn demzufolge zu einem negativeren Wert gesteuert wird, bis ein Abgleich erzielt ist.

Fig. 9 zeigt schematisch eine Verwirklichung, bei der lediglich ein einziger Transformator verwendet wird. Bei dieser Ausgestaltung erfordern beide Spannungen Vwrp und Vwrn eine Nachreglulierung. Wie im vorhergehenden Schaltkreis muß die Rückführung lediglich von der Spannung Vm genommen werden; eine komplementäre Rückführung von der Spannung Vwrp bietet jedoch den Nutzen, daß die Spannung Vwrn keine Einstellung erfordert. Die Verwendung dieses Schaltkreises wird durch die Tatsache beeinträchtigt, daß hohe Spannungsabfälle auftreten und demzufolge hohe Leistungsverluste an den in Reihe geschalteten Reglern auftreten.

Die Schaltkreisverwirklichung gemäß der Erfindung bietet ebenfalls die Möglichkeit der Polaritätsumkehr der Zeilen-Steuerspannungen. Hierbei muß ebenfalls die Modulationsspannung umgekehrt werden und eine negative Polarität aufweisen; andernfalls würde eine Gleichstromkomponente entstehen. Ein wesentliches Erfordernis für die Verwendung des Displays im Zusammenhang mit der Erfindung besteht darin, daß die Display-Modulationsspannung die gleiche Polarität wie die Zeilen-Treiberspannung mit der größeren Amplitude aufweisen muß.

Literaturstellen

1 FI Patent 62447
2 Linear and Interface Circuit Applications, Band

2

, von Display Drivers and Data Transmission Line Circuits, Texas Instruments, 1986, Seiten 9 . . . 75.
3 ICs for Industrial Electronics, Datenbuch 1989/90, Siemens, Seiten 243 . . . 260.
4 Linear Integrated Circuits, Datenbuch, 1987, Unitrode, Seiten 3-107 . . . 3-112.

Claims (7)

1. Verfahren zum Treiben eines wechselspannungserregten Dünnfilm-Elektrolumineszenz- Displays mit einer Displaymatrix aus Zeilen und Spalten, wobei jede Zeile der Displaymatrix abwechselnd durch Impulse angesteuert wird, die aus positiven (Vwrp) und negativen (Vwrn) Zeilentreiberspannungen erzeugt werden, wobei die Amplituden der aufeinanderfolgenden Impulse unterschiedlich sind, und jede Spalte der Displaymatrix individuell synchron zur Zeilenadressierfolge durch Modulationsspannungsimpulse angesteuert wird, die eine Amplitu­ de (Vm) und eine Polarität entsprechend den Zeilentreiberimpulsen mit der größeren Amplitu­ de aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abfall der maximalen Amplitude (Vm) der Modulationsspannung aufgrund einer Lastbegrenzung des Displays die Amplitude des Zeilentreiberimpulses mit dem geringeren Betrag in einer Rückführung durch die Modula­ tionsspannung (Vm) so gesteuert wird, dass ein Abfall der Amplitude der Modulationsspan­ nung (Vm) durch ein Anwachsen der Amplitude der Zeilentreiberspannung kompensiert wird, wobei der Zuwachs im wesentlichen dem Abfall der Modulationsspannung (Vm) entspricht, und die Zeilentreiberspannung mit der höheren Amplitude im wesentlichen konstant gehalten wird

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsspannung (Vm) verringert wird, wenn die Displaylast eine vorgegebene Grenzlast von ungefähr 75% der maximalen durch das Display vorgegebenen Gesamtlast erreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung der vorge­ gebene Grenzlast des Displays die Modulationsspannung (Vm) um ungefähr 50% verringert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zeilentreiberspannung mit der betragsmäßig geringeren Amplitude die negative Zeilentreiberspannung (Vwrn) ist, dadurch gekennzeich­ net, dass zum Halten der Displayhelligkeit auf einem konstanten Pegel die negative Zeilen­ treiberspannung (Vwrn) auf eine Größe geregelt wird, die ungefähr der Differenz zwischen der positiven Zeilentreiberspannung (Vwrp) und der Modulationsspannung (Vm) entspricht.

5. Vorrichtung zum Treiben eines wechselspannungserregten Dünnfilm-Elektrolumineszenz- Displays mit einer Displaymatrix aus Zeilen und Spalten, mit Elementen (A) für die Erzeu­ gung einer positiven (Vwrp) und einer negativen (Vwrn) Zeilentreiberspannung, und Elemen­ ten (B) für die Erzeugung einer Modulationsspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (B) zur Erzeugung der Modulationsspannung so dimensioniert sind, dass bei einem Abfall der Amplitude (Vm) der Modulationsspannung aufgrund einer Lastbegrenzung des Displays die Modulationsspannung (Vm) auf das die Zeilentreiberspannungen erzeugende Element (A) so zurückgeführt wird, dass ein Abfall in der Modulationsspannung (Vm) durch ein Anwachsen der Amplitude der Zeilentreiberspannung mit der betragsmäßig kleineren kompensiert wird, wobei der Zuwachs im wesentlichen dem Abfall der Amplitude der Modulationsspannung (Vm) entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Element {A) zur Erzeugung der Zeilentreiber­ spannung einen Pulsbreitenmodulator (PWM1) umfaßt, der die Primärwindung (I) eines Rücklauftransformators (M1) mit Hilfe eines Schaltelementes (S1) ansteuert, der Transformator (M1) bifilare Sekundärwindungen (II, III) mit gleichen Wicklungszahlen aufweist, und die Sekundärwicklungen (II, III) mit Elementen (C1, C2, D1, D2) zur Erzeugung und Glättung der Zeilentreiber-Versorgungsspannungen durch Gleichrichtung verbunden sind, und wobei das Element (B) zur Erzeugung der Modulationsspannung (Vm) einen Pulsbreitenmodulator (PWM2) umfaßt, der die Primärwicklung (I) eines Transformators (M2) mit Hilfe eines Schalters (S2) ansteuert, der Transformator (M2) eine Sekundärwicklung (II) und die Sekundärwicklung mit Elementen (D3, C3) zur Erzeugung und Glättung der Modulationsspannung durch Gleichrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Impuls-Tastverhältnis des Transformators (M2) durch das Schaltelement (S2) so gesteuert wird, dass Lastbegrenzung des Displays die Modulationsspannung (Vm) verringert wird, und dass das untere Ende der Sekundärwicklung (II) des Transformators (M1) mit der Modulationsspannung (Vm) am oberen Ende der Sekundärwicklung (II) des Transformators (M2) verbunden ist, um eine Rückführungsregelung für die negative Zeilentreiberspannung (Vwrn) zu erzeugen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Ampli­ tudenänderung der Modulationsspannung (Vm) länger als die Zeitkonstante der Amplituden­ änderung in der Zeilentreiberspannung mit der kleineren Amplitude ist.