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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Plasma-adressierbare Wiedergabeanordnungen, und insbesondere
auf die Elektrodenverbindungen in diesen Wiedergabeanordnungen und
die Spannungswellenformen zum Betreiben derselben.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Plasma-adressierte Flüssigkristall-Wiedergabeanordnungen,
die allgemein als "PALC"-Wiedergabeanordnungen
bezeichnet werden, umfassen typischerweise ein Sandwich, bestehend
aus: einem ersten Substrat, auf dem parallele transparente Spaltenelektroden
abgelagert sind, üblicherweise
als "ITO"-Spalten oder -Elektroden
bezeichnet, da typischerweise Indium-Zinnoxide verwendet werden,
auf denen eine Farbfilterschicht für eine Farbwiedergabeanordnung
abgelagert wird, oder ITO-Spalten, herghestellt auf einem Farbfilter,
das auf dem ersten Substrat vorgesehen wird; einem zweiten Substrat mit
parallelen abgedichteten Plasmakanälen, entsprechend Reihen der
Wiedergabeanordnung, die alle ITO-Spalten kreuzen, die je mit einem
ionisierbaren Niederdruckgas, wie Helium, gefüllt sind und in einem Abstand
voneinander liegende Kathoden- und Anoden längs des Kanals aufweisen zum
Ionisieren des Gases zum Erzeugen eines Plasmas, wobei diese Kanäle durch
eine dünne
transparente dielektrische Platte abgeschlossen sind; und einem
elektrooptischen Material, wie einem Flüssigkristallmaterial, das sich
zwischen den Substraten befindet. Die Struktur verhält sich
wie eine Aktivmatrix-Flüssigkristall-Wiedergabeanordnung,
in der die Dünnfilmtransistorschalter
bei jedem Pixel durch einen Plasmakanal ersetzt sind, die als Reihenschalter
wirksam sind und imstande sind, eine Reihe von LC-Pixelelementen selektiv
zu adressieren. Im Betrieb werden aufeinander folgende Leitungen
mit Datensignalen, die ein wiederzugebendes Bild darstellen, an
Spaltenstellen angetastet und die abgetasteten Datenspannungen werden
den jeweiligen ITO-Spalten zugeführt.
Alle auf einen der Reihenplasmakanäle befinden sich in dem entionisierten
oder nicht leitenden Zustand. Das Plasma des einen ionisierten selektierten
Kanals ist leitend und bildet im Endeffekt ein Bezugspotential an
der anliegenden Seite einer Reihe von Pixeln der LC-Schicht, wodurch
dafür gesorgt wird,
dass jedes LC-Pixel in der Reihe bis an das angelegte Spalten-potential des Datensignals
aufgeladen wird. Der ionisierte Kanal wird abgeschaltet, wo durch
die LC-Pixelladung isoliert und die Datenspannung für eine Frameperiode
gespeichert wird. Wenn die nächste
Reihe mit Daten an den ITO-Spalten erscheint, wird nur die nächste Plasmakanalreihe
ionisiert zum Speichern der Datenspannungen in der nachfolgenden
Reihe von LC-Pixeln usw. Bekanntlich ist die Dämpfung jedes LC-Pixels zu Hintergrundlicht
oder auftreffendem Licht eine Funktion der gespeicherten Spannung
an dem Pixel. Eine detailliertere Beschreibung ist gegeben in einem
Artikel von Buzak u. a.: "A
16-Inch Full Colour
Plasma Adressed Liquid Crystal Display" in "Digest
of Tech. Papers", 1993, "SID Int. Symp.", "Soc. For Info. Displ." Seiten 883–886 und
in EP 0325387A und US 5349454A.
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Es ist bekannt, dass die Anzahl Verbindungen
einer PALC-Wiedergabeplatte verringert werden kann, und zwar unter
Anwendung eines Verfahrens wie in 1 dargestellt.
Unter der Voraussetzung einer PALC-Wiedergabeplatte 12 mit
N Reihen von Pixeln werden die Kathodenelektroden 30 und
die Anodenelekroden 31 zu Gruppen von N1/2 Zeilen
zusammengenommen, wobei es eine einzige Verbindung 8, 9 je
Gruppe gibt. Dies führt
zu 2 N1/2 Verbindungen. Beispielsweise mit
N = 1024 gibt es 2 × 32 Gruppen
von 32 Zeilen, was zu 64 Verbindungen führt. 1 zeigt eine Form dieses Systems, wobei alle
Kathoden zu Gruppen 30-1 ... 30-√N gegliedert werden,
und wobei die Anodenelektroden ebenfalls zu Gruppen 31-1 ... 31-√N gegliedert
werden, wobei nun aber jede Anode mit einer der Kathodengruppen assoziiert
ist. Mit anderen Worten, jede der Kathodengruppen umfasst nicht
mehr als eine einzige Elektrode jeder Anodengruppe. Auf dieselbe
An und Weise umfasst jede der Anodengruppen nicht mehr als eine
einzige Elektrode jeder Kathodengruppe. Die benachbarten Kathode-Anodenelektrodenpaare
befinden sich je in einem Kanal und die Kanäle, deren Elektroden jede der
ersten Gruppe bilden, umfassen nicht mehr als eine einzige Elektrode
jeder der zweiten Gruppe.
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Diese Wiedergabeanordnung kann auf
die nachfolgende An und Weise betrieben werden. Die maximal erforderliche
Spannung ist gleich der Zündspannung
Vig zum Zünden des Plasmas in einem Kanal
oder ist höher
als diese Spannung und die minimal erforderliche Spannung ist gleich
der Ausklingspannung Vsus zum Nachklingen
der Entladung in einem Kanal, der einmal gezündet wurde, oder sie ist kleiner
als diese Spannung. Eine der Kathodengruppen, welche die Kathodenelektrode
in dem zu selektierenden Kanal enthält, wird mit einer Spannung –½(Vig + Vsus) während der
Zündzeit
Tig betrieben, während alle anderen Kathodengruppen
eine Null-Spannung als Bezugswert haben während dieser Zündzeit Tig. Nach der Zeit Tig werden
alle Kathodenspannungen während
der restlichen Zeit der Reihenzeit (TROW – Tig) auf die Null-Bezugsspannung gesetzt.
Eine einige Anodengruppe, welche die Anodenelektrode in dem selektierten
Kanal enthält,
wird während
Tig mit einer Spannung ½(Vig – Vsus) betrieben, während alle anderen Anodengruppen
mit einer Spannung von –½(Vig – Vsus) während
derselben Zeit betrieben werden. Während des restlichen Teils
der Reihenzeit werden die Anodenspannungen auf dem Null-Bezugswert
gehalten. Mit diesen zugeführten Spannungen
ist für
nur ein einziges Paar von Kathoden- und Anodenelektroden in dem
selektierten Kanal die Spannungsdifferenz gleich Vig,
so dass nur dieses Paar seinen Kanal während Tig zünden wird. Für alle anderen
Anoden-Kathodenpaare
ist die Spannungsdifferenz während
Tig entweder –Vsus oder ±½(Vig – Vsus), so dass diese Kanäle nicht zünden werden. Auf diese Weise
kann die Platte von oben nach unten abgetastet werden.
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Der Nachteil dieses Verfahrens ist,
dass ein großer
Spaltenspannungsbereich erforderlich ist, gleich 2 Vsat*,
wobei Vsat* die Spannung ist, die erforderlich
ist um der Reihenkombination der Flüssigkristallzelle und der dünnen dielektrischen
Microplatte zuzuführen,
die den Plasmakanal und das LC trennt, zum Betreiben des LCs zu
dieser Sättigungsspannung
Vsat. Für
diese Hintergrundanalyse wird das Farbfilter, das, falls vorhanden,
einen Beitrag zu dem erforderlichen Wert von Vsat*
liefert, ignoriert. Man kann wie folgt definieren: Vsat*
= αsat Vsat, wobei αsat das
Dämpfungsverhältnis der
Spaltenspannung zu der LC-Spannung bei Sättigung ist. Auf gleiche Weise
kann man Folgendes definieren: Vth* = αth Vth, wobei Vth die
Schwellenspannung des LCs ist und αth das
Dämpfungsverhältnis der
Spaltenspannung zu der LC-Spannung beim Schwellenwert ist. Diese Werte
sind in 2 angegeben,
die eine bekannte Graphik 2 ist, welche die relative Übertragung
für ein typisches
LC-Material als eine Funktion der Spannung an einem LC-Pixel zeichnet,
und die Graphik 3 ist eine ähnliche
Charakteristik, wobei nun der Spannungsabfall an der dünnen Microplatte
berücksichtigt wird.
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Es dürfte aus 2 einleuchten, dass dieser Wert 2 Vsat* ein großer Wert ist, schwer zu Erzeugen in
den Spalten-betriebenen integrierten Schaltungselementen (ICs) und
zu kapazitivem Übersprechen
bei Pixeln in derselben Spalte führt,
die in der nicht-adressierten
Mode sind, die eine Ladung aus einem vorhergehenden Adressierungsschritt
speichert, was in dem Stand der Technik als vertikales Übersprechen
bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist nun u. a. eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Wiedergabeanordnung zu
schaffen.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Wiedergabeanordnung zu schaffen, die reduzierte
Spaltentreiberspannungen erfordert.
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Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Wiedergabeanordnung zu schaffen, die ein reduziertes
vertikales Übersprechen aufweist.
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Wieder eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Wiedergabeanordnung zu schaffen, die weniger
verschiedene Typen von Spaltentreiber-ICs braucht.
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Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird eine Wiedergabeanordnung geschaffen, die derjenigen entspricht,
die in dem Anspruch 1 beansprucht wird.
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Eine noch weitere Reduktion des vertikalen Übersprechens
kann nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch
erhalten werden, dass die Verbindungen zu den Kathoden- und Anodenelektroden
neu gegliedert werden, so dass die Anodenverbindungen zu allen geradzahligen
Kathodengruppen um eins verschoben werden und dass die Abtastung
der geradzahligen Kathodengruppenelektroden modifiziert wird.
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Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird die Anzahl verschiedener Spannungen, erforderlich
zum Betreiben der Wiedergabeplatte, dadurch reduziert, dass einer
selektierten Kathodengruppe eine Spannung zugeführt wird, im Wesentlichen gleich –½Vig, und dass einer selektierten Anodengruppe
eine Spannung zugeführt
wird, im Wesentlichen gleich +½Vig. Mit diesem Merkmal sind nur fünf Spannungspegel
erforderlich zum Betreiben der Wiedergabeplatte und die Spannungen
sind für die
Kathodengruppen und die Anodengruppen die gleichen, wodurch die
Typen erforderlicher ICs zum Betreiben der beiden Gruppen reduziert
werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Wiedergabeanordnung in der Reiheninversionsmode beschrieben.
Dies bedeutet, dass in einem Feld die Pixel der ersten Reihe in
einem positiven Sinn eingeschrieben werden, die Pixel der zweiten Reihe
werden in einem negativen Sinn eingeschrieben, die Pixel der dritten
Reihe in einem positiven Sinn, usw. Bei dem nächsten Feld werden diese Vorzeichen
umgekehrt.
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Die jeweiligen Merkmale der Neuigkeit,
welche die vorliegende Erfindung kennzeichnen, werden insbesondere
in den beiliegenden Patentansprüchen,
die einen Teil dieser Beschreibung bilden, erläutert. Zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung, der Wirkungsvorteile und der speziellen Aufgaben,
erfüllt
durch die Verwendung, sei auf die beiliegende Zeichnung und die
untenstehende Beschreibung verwiesen, in der die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben und dargestellt worden sind,
wobei die gleichen Bezugszeichen dieselben Elemente bezeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNG
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung einer bekannten
Gliederung von Kanalkathoden und Anodenelektrodenverbindungen zu
mehreren Gruppen für
Spannungstreiberzwecke,
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2 eine
typische Übertragung-zu-Spannungskurve
für ein
LC-Material,
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3 ein
schematisches Blockschaltbild eines herkömmlichen Flachbildschirmsystems,
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4 eine
schaubildliche Darstellung eines Teils einer herkömmlichen
PALC-Wiedergabeanordnung,
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5a–5d eine Form von Spannungswellenformen
der Treiberspannungen für
eine Wiedergabeplatte, die in Gruppen aufgeteilt ist, wie in 1 entsprechend der vorliegenden
Erfindung dargestellt,
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6 eine
schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung einer Form einer
Anordnung nach der vorliegenden Erfindung zum miteinander Verbinden
der Anodenelektroden und der Kathodenelektroden zu Gruppen,
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7a–7b je eine andere Form von
Spannungswellenformen der Treiberspannungen für eine Wiedergabeplatte, verbunden
zu Gruppen, wie in 1 nach
der vorliegenden Erfindung dargestellt,
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8a–8b Darstellungen wie in 7a–7b eines
modifizierten Spannungstreiberschemas.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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3 zeigt
ein Flachbildwiedergabeystem 10, das eine typische PALC-Wiedergabeanordnung sowie
die Betreibungselektronik darstellt. In 3 umfasst das Flachbildwiedergabesystem
eine Wiedergabeplatte 12 mit einer Wiedergabefläche 14,
die ein Muster aufweist, gebildet durch eine rechteckige flache
Anordnung nominell identischer Datenspeicher- oder Wiedergabeelemente 16,
die in vorbestimmten Abständen
in der vertikalen und in der horizontalen Richtung von einander
entfernt liegen. Jedes Wiedergabeelement 16 in der Anordnung
stellt die überlappenden
Teile dünner,
schmaler Elektroden 18 dar, die in vertikalen Spalten und
länglichen schmalen
Kanälen 20 in
horizontalen Reihen gegliedert sind. (Die Elektroden 18 werden
nachstehend manchmal als "Spaltenelektroden" bezeichnet). Die Wiedergabeelemente 16 in
jeder der Reihen von Kanälen 20 stellen
eine einzige Datenzeile dar.
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Die Breite der Spaltenelektroden 18 und
der Kanäle 20 bestimmt
die Abmessungen der Wiedergabeelemente 16, die typischerweise
eine rechteckige Form haben. Spaltenelektroden 18 sind
auf einer Hauptfläche
eines ersten elektrisch nicht leitenden, optisch transparenten Substrats 34 vorgesehen,
und die Kanalreihen werden meisten in ein zweites transparentes
Substrat 36 eingebaut. Fachmännern dürfte es klar sein, dass es
für bestimmte
Systeme, wie reflektierende Wiedergabeanordnungen von dem Direktsichttyp
oder dem Projektionstyp, eine Anforderung ist, dass nur ein einziges
Substrat optisch transparent ist.
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Spaltenelektroden 18 empfangen
Datentreibersignal von dem analogen Spannungstyp, entwickelt an
parallelen Ausgangleitern 22' durch
verschiedene Ausgangsverstärker 23 (4) der Datentreiberschaltung 24,
und Kanäle 20 empfangen Datenstrobesignale
von dem Spannungsimpulstyp, entwickelt an parallelen Ausgangsleitern 26' durch verschiedene
Ausgangsverstärker 21 (4) eines Datenstrobemittels
oder einer Strobeschaltung 28. Jeder der Kanäle 20 umfasst
eine Bezugselektrode 30 (4),
der ein Bezugspotential zugeführt
wird, das jedem Kanal 20 und jeder Datenstrobeschaltung 28 typischerweise
gemeinsam ist.
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Zum Synthetisieren eines Bildes über das ganze
Gebiet der Wiedergabefläche 14 benutzt
das Wiedergabesystem 10 eine Abtaststeuerschaltung 32,
welche die Funktionen des Datentreibers 24 und des Datenstrobes 28 koordiniert,
so dass alle Spalten der Wiedergabeelemente 16 der Wiedergabeplatte 12 reihenweise
in einer Reihenabtastmode adressiert werden. Die Wiedergabeplatte 12 kann
elektrooptische Stoffe verschiedener Typen benutzen. Wenn sie beispielsweise
derartiges Material benutzt, das den Polarisationszustand auftreffender
Lichtstrahlen ändert,
wird die Wiedergabeplatte zwischen einem Paar das Licht polarisierender
Filter vorgesehen, die mit der Wiedergabeplatte 12 zusammenarbeiten
zum Ändern
der Leuchtdichte von Licht, das durch dieselben hindurch fortgepflanzt
wird. Die Verwendung einer streuenden Flüssigkristallzelle als das elektrooptische
Material würde
aber nicht die Verwendung polarisierender Filter erfordern. All
diese Materialien oder Schichten aus diesen Materialien, die ausgestrahltes
oder reflektiertes Licht in Reaktion auf die Spannung daran dämpfen, werden
in diesem Zusammenhang als elektrooptische Materialien bezeichnet.
Als LC-Materialien werden hier die üblichsten als Beispiel genommen,
die detaillierte Beschreibung bezieht sich auf LC-Materialien, aber es
dürfte
einleuchten, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf Wiedergabeplatten
mit Flüssigkristall-Materialien
beschränkt.
Ein (nicht dargestelltes) Farbfilter kann in der Wiedergabeplatte 12 positioniert
werden zum Entwickeln von mehrfarbigen Bildern mit einer steuerbaren
Farbintensität.
Für eine Projektionswiedergabe
kann Farbe auch erreicht werden, indem drei einzelne monochrome
Platten 12 verwendet werden, die je eine Primärfarbe steuern.
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4 zeigt
die PALC-Version einer derartigen Wiedergabeplatte unter Verwendung
von LC-Material. Nur 3 der Spaltenelektroden 18 sind dargestellt.
Die Reihen 20 werden durch eine Anzahl paralleler, länglicher,
abgedichteter Kanäle
gebildet, die (in 4)
unterhalb einer Schicht 42 des LC-Materials liegen. Jeder
der Kanäle 20 ist
mit einem ionisierbaren Gas 44 gefüllt, mit einer dünnen Platte 45 typischerweise
aus Glas abgeschlossen und enthält an
einer inneren Kanalfläche
eine erste und eine in einem Abstand davon liegende längliche
Elektrode 30, 31, die sich über die volle Länge jedes
Kanals erstreckt. Die erste Elektrode 30 in der bekannten
Anordnung ist typischerweise geerdet und wird üblicherweise als Kathode bezeichnet.
Die zweite Elektrode 31 wird als Anode bezeichnet, weil
derselben typischerweise gegenüber
der Kathodenelektrode ein positiver Strobeimpuls zugeführt wird,
ausreichend um dafür
zu sorgen, dass Elektroden von der Kathode 30 zum Ionisieren
von Gas emittiert werden. Wie oben erläutert, hat jeder Kanal 20 an
sich wieder das ionisierte Gas mit einem Strobeimpuls zum Bilden
eines Plasmas und eine Bezugspotentialverbindung mit einer Reihe
von Pixeln in der darüber
liegenden LC-Schicht 42.
Wenn der Strobeimpuls endet und nachdem Ionisierung aufgetreten
ist, wird der nächste
Kanal gestrobt und eingeschaltet. Da die Spaltenelektroden 18 je
eine ganze Spalte von Pixeln kreuzen, darf jeweils nur eine Plasmareihenverbindung eingeschaltet
sein, und zwar zur Vermeidung von Übersprechen.
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Alle beschriebenen Methoden in den
referierten Patenten und Veröffentlichungen
werden geeignet sein zum Herstellen von Kanälen und Elektroden für die Platte
nach der vorliegenden Erfindung.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird
eine PALC-Wiedergabeanordnung mit einer reduzierten Anzahl Verbindungen
von dem in 1 dargestellten Typ
mit den Wellenformen nach den 5a–5d in einer Reihen-Inversionsmode
und auf eine derartige Art und Weise, dass die während der restlichen Zeit der
betreffenden Kathoden- und Anodenelektrode zugeführte Spannung im Wesentlichen
gleich ±VC* ist. Reihen-Inversionsmode bedeutet, dass
in dem einen Feld Pixel der ersten Reihe in einem positiven Sinn
eingeschrieben werden, die Pixel der zweiten Reihe in einem negativen
Sinn, die Pixel der dritten Reihe in einem Positiven Sinn usw.;
folglich alle Pixel einer ungeradzahligen Reihe in einem positiven
Sinn und alle Pixel einer geradzahligen Reihe in einem negativen
Sinn. Bei dem nächsten
Feld werden die Polaritäten
umgekehrt, so dass alle Pixel einer ungeradzahligen Reihe in einem
negativen Sinn geschrieben werden und alle Pixel einer geradzahligen
Reihe in einem positiven Sinn. Durch Verwendung der extra Spannungspegel, ±VC*, als Bezugsspannung in den Reihentreiberwellenformen
für den
selektierten Kanal, kann vertikales Übersprechen reduziert werden.
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Die 5a–5d sind vertikal ausgerichtet
und zeigen die entsprechende Reihenzeit TROW und
die Zündzeit
Tig. Während
der Zündzeit
Tig wird die Spaltenspannung auf Null gehalten
(und zwar aus Gründen
der Deutlichkeit) aber dies ist nicht notwendig. Während dieser
Zeit sind die Anoden- und Kathodenelektrodenspannungen wie in 5 dargestellt, und zwar
während
der ersten Reihenzeit 60 wird die Gruppe 1 Kathode des selektierten
Kanals auf eine Spannung von ½(Vig + Vsus) gesetzt,
die Anodengruppe 1 des selektierten Kanals wird auf eine Spannung +½(Vig – Vsus) gesetzt und die restlichen Anodengruppen
werden auf –½(Vig – Vsus) gesetzt. Während der restlichen Reihenselektionszeit
Trow – Tig (wobei die Reihenzeit TROW der
Bildzeit TF geteilt durch die Anzahl Reihen
N entspricht, TROW = TF/N,
die Spannungen der Anoden- und Kathodengruppen in dem selektierten
Kanal werden auf den neuen Bezugsspannungswerten ±VC* = ±½(Vth* – Vsat*) beibehalten. Dies bedeutet, dass während der
Zündzeit
nur eine selektierte Kathode der Gruppe 1 und eine selektierte Anode
der Gruppe 1 zwischen denselben eine Spannung gleich der Plasmazündspannung
zugeführt
haben und die Gasfüllung
in diesem Kanal zünden
wird. In allen anderen nicht selektierten Kanälen ist die maximale Spannung,
die während
dieser Zündzeit
vorhanden ist, nur Vsus ist, gut unterhalb
der Zündspannung.
VC*, wie in 2 dargestellt,
ist der mittlere Spannungswert von Vth*
und Vsat*, was der ½ Summe von Vth*
und Vsat* entspricht. Während der restlichen Reihenzeit,
wird –VC* als Bezugsspannung der Kathoden- und Anodenelektrode
der Gruppe 1 zugeführt,
während
die Spaltenspannungen zugeführt werden.
Auf diese Weise ist, wenn eine Spaltenspannung Null ist (nicht dargestellt),
die dem Pixel zugeführte
Spannung VC*, während die maximal erforderliche
Spitzezu-Spitzespannung (Vsat* – Vth*), die wesentlich kleiner ist als der
Wert von 2Vsat*, erforderlich für das bekannte
System. Da der Spaltenspannungsbereich aus (Vsat* – Vth*) verringert worden ist, wird weniger
vertikales Übersprechen
an Pixeln in derselben Spalte auftreten, die sich in derselben Haltemode
befinden.
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Wo möglich werden die Anodenelektrode und
die Kathodenelektrode in den anderen nicht adressierten Gruppen
der nicht adressierten Kanäle auf
Null-Spannung gehalten als Hilfe bei der Einhaltung dieses verringerten Übersprechens.
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Es dürfte einleuchten, dass die
in 5d dargestellten
Spaltenspannungswerte beliebig sind um verschiedene Datenwerte anzugeben,
so dass es ebenfalls wichtig ist, dass 5d die Reiheninversionsmode
zeigt.
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Während
der zweiten Reihenzeit 62 werden die Spannungen, die vorher
der Anodengruppe 1 zugeführt
wurden, der Anodengruppe 2 zugeführt und umgekehrt, mit dem
Ergebnis, dass der nächste
Kanal zündet
usw. während
der weiteren Reihenzeiten. Auf diese Weise sind die Treiberspannungen,
erforderlich für
dieses Verfahren, wie folgt: für
die Kathodengruppen, 0, –½(Vig + Vsus), VC* und –VC*; für
die Anodengruppen, 0, –½(Vig – Vsus), ½(Vig – Vsus), VC* und –VC*.
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Wenn es eine gerade Anzahl Verbindungen in
den Kathodengruppen gibt, wird die Anodenspannungswellenform einer
Reihe immer dieselbe Polarität
in einem Bild haben, was in den 5b und 5c ersichtlich ist. Dies
kann zu einem bestimmten vertikalen Übersprechen führen. Um
dieses letztere zu eliminieren kann nach einem anderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung die Anodenspannung einer Reihe wechselnd
gemacht werden, und zwar durch Verschiebung der Anodenverbindungen
um eins oder um eine ungerade Zahl für alle geradzahligen Kathodengruppen,
was definiert werden kann, da die i. Elektrode der zweiten Gruppe
gepaart ist mit einer der (i + 1)., (i + 3)., (i + 5)..... oder
mit einer der (i – 1)., (i – 3)., (i – 5). Elektrode
der ersten Gruppe, wobei für das
gegebene Beispiel die erste Gruppe die Kathodengruppe ist und die
zweite Gruppe die Anodengruppe ist. Dies ist in 6 dargestellt. So liegt beispielsweise
in der Kathodengruppe 2 die Anode der Anodengruppe 1 in
der 2. Reihe und ist mit der zweiten Gruppe 2 Kathode
gepaart, die Anode der Anodengruppe 2 liegt in der dritten
Reihe und ist mit der dritten Gruppe 2 Kathode gepaart
usw. Die Stelle der Anoden in den ungeradzahligen Kathodengruppen ist
nach wie vor die gleiche wie in 1.
Die Anode der letzten Anodengruppe (auch eine gerade Anzahl) liegt
in der 1. Reihe der Kathodengruppe 2. Diese Gleiche Befestigungsart
ist in der 4., 6., usw. Kathodengruppe angewandt. Wenn eine derartige
geradzahlige Kathodengruppe abgetastet wird, wird die Abtastprozedur
der Anodengruppe derart geändert, dass
die Abtastung mit der letzten Anodengruppe anfängt, danach die vorletzte,
dann die zweitletzte usw. Das Paaren der Kathoden- und Anodenelektroden für einen
Kanal ist in 6 durch
ein gestricheltes S zwischen den gepaarten Elektroden angegeben. Eine
gleiche Darstellung ist in 1 verwendet
worden. Es dürfte
einleuchten, dass dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung sich
nicht auf die Verwendung bei dem Treiberspannungsschema, wie dies
im Zusammenhang mit 5 oder
den nachstehend beschriebenen 7 und 8 beschrieben worden ist, sondern
auch angewandt werden kann bei den Spannungstreiberschemen, die
für die
bekannten Anordnungen, wie in 1,
verwendet werden.
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Wie oben angegeben, sind eine Anzahl
verschiedener Spannungspegel, insgesamt sechs, notwendig zum Betreiben
des in 5 dargestellten Systems.
Dies kann zwei verschiedene Typen von Treiber-ICs erfordern, einen
Typ zum betreiben der Kathoden und einen Typ zum betreiben der Anoden, was
die Kosten steigern kann und möglicherweise
zu Zusammenbaufehlern führen
kann.
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Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden
Erfindung können
die Spannungswellenformen, dargestellt in den 7a–7d verwendet werden zum Betreiben
der Kathoden- und Anodenelektrode, wobei die Spaltenspannungen dieselben
sind wie in 5 und folglich
nicht dargestellt sind. Bei einer Zündspannung Vig erforderlich
zum Zünden
eines Plasmas wird eine Spannung von ½Vig zum
Zünden ausreichen.
Auf diese Weise kann eine selektierte Kathodengruppe 1 in 7a mit einer Spannung von –½Vig während
der Zündzeit
betrieben werden, während
allen anderen Kathodengruppen während
derselben Zeitperiode 0 Volt zugeführt wird. Einer selektierten
Anodengruppe 1 wird eine Spannung ½Vig zugeführt, während allen
anderen Anodengruppen während
derselben Zeitperio de 0 Volt zugeführt wird. Das Ergebnis ist,
dass nur der Kanal mit der selektierten Gruppe 1 Kathode und der
Gruppe 1 Anode eine zugeführte
Spannungsdifferenz gleich Vig hat und zünden wird,
während
alle anderen Anode-Kathodenpaare eine Spannungsdifferenz von ½Vig, –½Vig, oder 0 haben, so dass dort keine Zündung stattfinden
kann. Während
der restlichen Reihenzeit werden die Spannungen der betreffenden
Anoden- und Kathodenelektroden auf VC* oder –VC* gehalten, wie im Zusammenhang mit 5 vorgeschrieben.
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7a zeigt
diesen Aspekt für
zwei Gruppen für
ein einziges Abtastfeld. Während
des nächsten Abtastfeldes
aus 7b werden alle Spannungen
invertiert, einschließlich
der Zündspannungen.
Dies bedeutet, dass eine Elektrode, die vorher als Kathode wirksam
war, nun als Anode funktioniert und umgekehrt, wie in 7b dargestellt.
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Durch diese Modifikationen brauchen
die Anoden- und die Kathodenelektrodengruppen die nachfolgenden
Spannungen: 0, ½Vig, –½Vig, VC* und –VC*. Auf diese Weise können die beiden Gruppen durch denselben
IC-Typ betrieben werden und die Schaltungsanordnung wird vereinfacht,
da nur 5 Spannungspegel erforderlich sind.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass Zerstäubung der Kathoden,
was während
des Vorhandenseins des Plasmas auftritt und die Lebensdauer der
Wiedergabeanordnung begrenzt, nun über zwei Elektroden verteilt
wird, wodurch im Endeffekt die Lebensdauer der Wiedergabeanordnung
verdoppelt wird.
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Die 8a und 8b zeigen eine andere An und
Weise der Wirkung der Wiedergabeanordnung zum Tauschen der Rollen
der Kathode und der Anode und zum Erweitern der Lebensdauer der
Wiedergabeanordnung. Bei dieser Ausführungsform werden die Kathoden-
und Anodenfunktionen nicht nur bei wechselnden Felder ausgetauscht,
sondern auch bei jeder Reihenzeit. Auf diese An und Weise funktioniert bei
einem Vergleich der 7a und 8a, wie ein Beispiel in der
Ausführungsform
nach 7a, die Kathodengruppe
1 als eine Kathode während
jedes ungeradzahliges Bildes, und als Anode während jedes geradzahligen Bildes,
während
in der Ausführungsform nach 8a die Kathodengruppe 1
während
der ungeradzahligen Reihen als eine Kathode funktioniert und während der
geradzahligen Reihen jedes ungeraden Bildes als eine Anode wirksam
ist und als Anode während
der ungeradzahligen Reihen als eine Kathode während der geradzahligen Reihen
jedes geraden Bildes.
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Es dürfte einleuchten, dass das
Funktionieren als eine Kathode bedeutet, dass die ihr zugeführte Spannung
gegenüber
der Anode negativ ist, so dass sie Elektronen emittiert, die von
der positiveren Anode angezogen werden. Es dürfte ebenfalls klar sein, dass
die dargestellten Wellenformen soweit modifiziert sein können, dass
sie invertiert oder in der Zeit verlagert sind und die geraden und
ungeraden Reihen und Bilder umgekehrt sein können, während die Vorteile der vorliegenden
Erfindung beibehalten werden.
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Als Beispiel zur Erläuterung
der Wirkungsweise nach der Ausführungsform
der 5, die nicht als
beschränkend
gemeint ist, für
eine herkömmliche TN
LC mit einer Dicke von etwa 4,3 μm,
für 99% Übertragung,
ist Vth, gleich etwa 1,7 V, und für 1% Übertragung
ist Vsus etwa gleich 4,7 V. Für eine typische
Wiedergabeplatte ist α =
4,47 @ Vth, und 7,94 @ Vsat.
Mit einer 30 μm
dicken dielektrischen Platte aus Glas (dielektrische Konstante =
6,7), Vth* = 7,6 V und Vsat*
= 37,3 V. Die Bezugsspannung VC* wird dann
für diese
Kombination von Parametern gleich 32,45 V sein.
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Es dürfte ebenfalls einleuchten,
dass die vorliegende Erfindung sidh nicht auf die spezifischen oben
gegebenen Werte begrenzt. Es ist ebenfalls möglich, viele der Vorteile der
vorliegenden Erfindung mit Spannungen zu erzielen, die um mehr als 10–20% von
den oben gegebenen Werten abweichen, ausgenommen dass im Falle der
Zündspannung,
der Wert den Zündwert
für das
zu erzeugende Plasmagas übersteigen
soll.
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Die vorliegende Erfindung kann in
allen Arten von PALC-Wiedergabeanordnungen verwendet werden, die
typischerweise einen geringen Kanalabstand haben zur Verwendung
in Computermonitoren, Arbeitsstationen oder Fernsehapplikationen.
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Während
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben
worden ist, dürfte
es einleuchten, dass Modifikationen, derselben innerhalb der oben
beschriebenen Grundlagen dem Fachmann klar sein dürften und
dass folglich die vorliegende Erfindung nicht auf die bevorzugten
Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern dass solche Modifikationen im Rahmen der vorliegenden
Erfindung durchaus möglich
sind.
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Mit anderen Worten: die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf eine plasma-adressierte elektrooptische
Wiedergabeanordnung mit einer Schicht aus elektrooptischem Material,
mit Datenelektroden, die mit der elektrooptischen Schicht gekoppelt
sind und dazu vorgesehen sind, Datenspannungen zur Aktivierung von
Teilen der elektrooptischen Schicht zu empfangen, und mit einer
Anzahl Plasmakanäle, die
sich im Allgemeinen quer zu den Datenelektroden erstrecken zum selektiven
Einschalten der genannten elektrooptischen Teile. Die Plasmakanäle umfassen
je in einem Abstand voneinander liegende längliche Kathoden- und Anodenplasmaelektroden
und eine ionisierbare Gasfüllung,
Die Kathoden- und Anodenelektroden sind gruppenweise gegliedert
zur Reduktion der erforderlichen Verbindungen. Den gruppierten Kathoden-
und Anodenelektroden werden Bezugsspannungen zugeführt, und
zwar derart, dass die Datenspannungen, die zum Betreiben der Platte
erforderlich sind, reduziert sind, wodurch vertikales Übersprechen
verringert wird. Zur weiteren Übersprechverringerung
und zum Reduzieren der Anzahl erforderlicher Spannungspegel und
um dafür zu
sorgen, dass die Kathoden- und Anodenelektroden im Betrieb zur Verlängerung
ihrer Lebensdauer ihre Rolle tauschen, können mehrere Treiberspannungswellenformen
verwendet werden.