DE2825390A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zum ansteuern einer elektrochromen anzeigezelle - Google Patents
Verfahren und schaltungsanordnung zum ansteuern einer elektrochromen anzeigezelleInfo
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Description
Sharp K.K. 1050-GER
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
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BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Ansteuern einer elektrochromen Anzeigezelle,
und insbesondere Treiberschaltungen für eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung sowie Anzeigesysteme. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf Verfahren und Schaltungsanordnungen für eine elektrooptische Anzeigeeinrichtung
mit einem elektrochromen Material, das in zwei Elektroden-Halterungsplatten gehalten wird, und bei Anlegen
von Strom eine reversible Änderung seiner Lichtabsorptionseigenschaften zeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ansteuerbzw. Treiberverfahren und -Schaltungen sowie Anzeigesysteme
für eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung zu schaffen, mit denen die Lesbarkeit einer visuellen Anzeige auf einer
elektrochromen Anzeigeeinrichtung mit einem einfacheren Zellen- und Schaltungsaufbau verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebene Treiberschaltung gelöst.
Die Treiberschaltung gemäß Anspruch 2 löst ebenfalls die gestellte Aufgabe.
Mit dem in Anspruch 3 angegebenen Anzeigesystem wird ebenfalls die gestellte Aufgabe gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
des erfindungsgemäßen Anzeigesystems sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Sharp K.K.
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Die Erfindung schafft also ein neues Verfahren bzw. neue Schaltungsanordnungen für eine elektrooptische Anzeigezelle,
die elektrochromes Verhalten aufweist und in Abhängigkeit
von einem anliegenden Strom die Zelle in den gejfärbten oder den farblosen, bzw. entfärbten Zustand bringt.
Ein Ansteuer- bzw. Treiberverfahren mit konstantem Strom
wird für den Verfärbungs-(Schreib)-Vorgang und eine konstante Spannung für den Entfärbungs-(Lösch)-Vorgang verwendet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt mit dem Grundaufbau einer monochromen Festkörper-Anzeigeeinrichtung,
Fig. 2 den Querschnitt eines Grundaufbaus einer
monochromen Flüssigkeitsanzeigeeinrichtung, Fig. 3a die Darstellung eines typischen Sieben-
Segmenten-Zahlenanzeigemusters, Fig. 3b ein Zeitdiagramm mit Signalformen,
Fig. 4 den Grundaufbau einer Treiberschaltung mit
konstantem Potential für eine monochrome Anzeigeeinrichtung
,
Fig. 5 eine Grundschaltung einer Konstantstrom-Treiberschaltung für eine monochrome Anzeigeeinrichtung,
Fig. 6 den Grundaufbau einer Treiberschaltung mit konstanter Spannung für eine elektrochrome
Anzeigeeinrichtung,
Fig. 7 den Grundaufbau einer erfindungsgemäßen Treiberschaltung für eine elektrochrome Anzeige
einrichtung,
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Fig. 8 einen in der Praxis verwendeten Schaltungsaufbau einer erfindungsgemäßen Treiberschaltung
für eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung und
Fig. 9 ein Zeitdiagramm mit verschiedenen Signalformen, die bei der in Fig. 8 dargestellten Schaltung
auftreten.
Elektrochromes Material ändert seine Farbe bei Anlegen
eines elektrischen Feldes oder eines Stromes. Hierzu wird beispielsweise auf den Aufsatz von L.A. Goodman, "Passive
Liquid Displays", RCA Report 613258 verwiesen. Es gibt zwei Arten von Elektrochrom-Anzeigeeinrichtungen, die als ECDs
bezeichnet werden. Bei dem einen Typ wird die Farbänderung durch eine Änderung der Lichtdurchlässigkeit bzw. der Opazität
einer anorganischen festen Schicht hervorgerufen. Fig. 1 zeigt einen typischen Aufbau einer solchen Einrichtung
mit einem transparenten isolierenden Substrat 1, einer Anzeigeelektrode 2, einer Gegenelektrode 3, einer
Bezugselektrode 4, einem Abstandsstück 5, einem Elektrolyten
6, einer Elektrochromschicht 7 und einer Isolierschicht 8. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird
das elektrochrome Material auf die Gegenelektrode aufgebracht. Die anorganische Schicht 7, die normalerweise
für die elektrochemische Metallverfärbung (Elektrokoloration) verwendet wird, ist Wolframoxid (WO-.) und Molybdänoxid
(MoO3) mit einer Dicke von etwa 1 um. Der Elektrolyt
ist eine Mischung aus Schwefelsäure, organischem Alkohol, beispielsweise Glycerin, und feinem weißen Pulver, beispielsweise
TiO3. Der Alkohol wird hinzugefügt, um die Säure zu verdünnen und das Pigment bzw. das Farbmittel
wird dazu verwendet, um einen weißen reflektierenden Hintergrund für den VerfärbungsVorgang zu schaffen.
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Die Dicke der Flüssigkeit beträgt normalerweise etwa 1 mm. Die Rück- bzw. Hinterelektrode ist in der richtigen Weise
für eine effektive Funktionsweise der Einrichtung gewählt.
Die amorphe WO^-Schicht ist blau gefärbt, wenn Strom
von der Gegenelektrode 3 zur Anzeigeelektrode 2 fließt, wobei der Verfärbungsgrad proportional der Amplitude des
durchfließenden Stromes ist. Die blaue Farbe verschwindet oder bleicht aus, wenn die Polarität der angelegten Spannung
umgekehrt wird. Dieser Vorgang wird als Entfärbung bezeichnet.
Die Verfärbung der Schicht wird offensichtlich durch
Eintreten bzw. Injektion.von Elektronen aus der lichtdurchlässigen
Elektrode und von Hydrogen-Ionen (Protonen) aus dem Elektrolyten hervorgerufen. Das Entfärben tritt auf,
weil die Elektronen und Protonen zu ihren jeweiligen Ausgangslagen zurückkehren, wenn die Polarität umgekehrt
wird. Die Farbe hält sich mehrere Tage auch nachdem die die Verfärbung hervorrufende Spannung abgeschaltet wird
(es tritt also ein Speichereffekt auf).
Bei der zweiten Art von ECDs wird eine elektrisch hervorgerufene chemische Reduktion einer farblosen Flüssigkeit
herangezogen, um eine farbige bzw. verfärbte unlösliche Schicht auf der Kathodenfläche zu bilden. Wenn
kein Sauerstoff vorhanden ist, bleibt die verfärbte Schicht solange unverändert, wie kein Strom fließt. Bei Anwesenheit
von Sauerstoff verschwindet die Verfärbung jedoch allmählich wieder. Dieser Vorgang wird als "Verblassen"
bezeichnet. Bei Umkehrung der angelegten Spannung löst sich die Schicht in der Flüssigkeit, wobei gleichzeitig
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die Farbe gelöscht wird. Die farblose Flüssigkeit, die
mit dem größten Erfolg bis jetzt verwendet wurde, ist eine wäßrige Lösung eines leitenden Salzes, KBr, sowie eines
organischen Stoffes, Heptylviologen-Bromid. Dieses letztgenannte
Material bildet bei elektrochemischer Reduktion eine purpurähnliche Schicht. Als Spannungen werden normalerweise
Gleichspannungen von etwa 1 Volt verwendet. Der Grundaufbau der Zelle ist in Fig. 2 dargestellt und
umfaßt ein Glassubstrat 9, eine Rück- oder Gegenelektrode 10, Anzeigeelektroden 11, eine viologene Mischflüssigkeit
12 und ein Abstandsstück 13. Die Flüssigkeit ist normalerweise etwa 1 mm dick. Die auf Viologenen beruhenden ECDs
können dann, wenn beide Elektroden transparent sind, im Durchstrahlverfahren oder dann, wenn ein weißes reflektierendes
Substrat der klaren elektrochromen Flüssigkeit untermischt wird, im Reflexionsverfahren arbeiten. Obgleich
zuvor die prinzipielle Arbeitsweise der ECDs beschrieben wurde, weisen die ECDs die folgenden Eigenschaften
auf:
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(1) Der Sichtwinkel ist äußerst breit,
(2) der Kontrast ist sehr hoch und unabhängig vom Sichtwinkel,
(3) die Treiberspannung ist sehr gering (sie liegt unterhalb einigen Volt),
(4) es sind Speichereffekte vorhanden, mit denen der
Verfärbungszustand nach dem Abschaltung der Verfärbungsspannung
von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen aufrechterhalten wird,
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(5) der Verfärbungsgrad ist durch die durch eine Zelle hindurchfließende Ladungsmenge festgelegt und
(6) der Energieverbrauch ist proportional der Anzeigefläche und der Zahl der sich wiederholenden Verfärbungs-Entfärbungs-Zyklen.
Die ECDs sind insbesondere für eine Anzeigeeinrichtunt bei tragbaren elektronischen Geräten geeignet, weil
sie mit geringer Spannung, wie sie eine Batterie liefert, betrieben werden können.
Es gibt üblicherweise drei unterschiedliche Ansteuerbzw. Treiberverfahren für die ECDs. Das heißt, das Treiberbzw.
Anzeigeverfahren für die elektrochrome Anzeigeeinrichtung (ECD) ist entweder das Verfahren mit konstantem
Potential, das Verfahren mit konstantem Strom oder das Verfahren mit konstanter Spannung.
(A)· TREIBERSCHALTUNG MIT KONSTANTEM POTENTIAL
20
Fig. 4 zeigt eine typische Treiberschaltung mit konstantem Potential. Bei dem Treiberverfahren mit konstantem
Potential wird die an die Gegenelektrode 3 angelegte Spannung derart gesteuert, daß eine Spannungsdifferenz
zwischen der Anzeigeelektrode 2 und der Bezugselektrode 4 auf einem vorgegebenen Wert U gehalten wird. Wenn
die Anzeigeelektrode 2 auf einem Potential gehalten wird, das um einen vorgegebenen Wert bzw. einen Schwellwertpegel
E kleiner als das Potential an der Bezugselektrode 4 ist, tritt der Veffärbungsvorgang auf. Wenn die Anzeigeelektrode
2 dagegen auf einem Potential gehalten wird, das um mehr als den Schwellwertpegel E., höher ist als
das Potential der Bezugsspannung 4, wird die Anzeigeelektrode 2 entfärbt.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Treiberschaltung werden die Anzeigeelektroden selektiv mit Masse verbunden.
Wenn der vorgegebene Wert ü ein positiver Wert ist, so wird das Potential der Anzeigeelektrode daher kleiner als
das Potential der Bezugselektrode. Die in Fig. 4 dargestellte Treiberschaltung besitzt einen linearen Verstärker
14 und Segmentwahlschalter 15. In Fig. 4 ist nur ein Segmentwahlschalter 12 dargestellt. Natürlich sind für jede
Segmentelektrode 2 jeweils Segmentwahlschalter 12 vorgesehen, um die Anzeigeelektroden oder die Segmentelektroden
in der richtigen Weise zu wählen.
Fig. 3a zeigt die Anordnung eines typischen Siebensegment-Zahlenanzeigemusters.
In Fig. 3b sind die Anzeigebedingungen für die Zahlen 1 bis 0, sowie die Signalformen
dargestellt, die an die jeweiligen Anzeigeelektroden in Fig. 3a angelegt werden.
Das Verfärben und Entfärben wird durch Schließen entsprechender Segmentwahlschalter vorgenommen. Solang die
Segmentwahlschalter geöffnet, also nichtleitend sind, werden diese Segmente im Speicherzustand gehalten, da sie
bei Anschalten bzw. Erregen anderer Segmente nicht beeinflußt werden. Obgleich es dieses Verfahren ermöglicht,
den Verfärbungsgrad unter den Segmenten gleich zu machen, indem die Potentialspannung bis zwischen den Grenzflächen
bzw. übergängen gehalten wird, ist dafür die dritte Elektrodenart erforderlich, nämlich die Bezugselektrode und
der Linearverstärker mit damit verbundener komplexer ZeI-lenstruktur
und aufwendigem Schaltungsaufbau.
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(B) KONSTANTSTROM-TREIBERSCHALTUNG
Fig. 4 zeigt eine typische Konstantstrom-Treiberschaltung, die in der Hauptsache aus einer Konstantstromquelle
besteht. Ein Schreib-ZLösch-Schalter 17 befindet sich im offenen, d.h. nichtleitenden Zustand, wenn die Segmentelektroden
2 in ihrem Speicherzustand gehalten werden soll. Die Anschlüse W sind für den Verfärbungsvorgang, die Anschlüsse
E für den Entfärbungsvorgang und die Anschlüsse M für die Speicherfunktion vorgesehen.
Die Konstantstromquelle weist den Vorteil auf, daß der Verfärbungsgrad durch geeignete Wahl der Amplitude des
hindurchfließenden Stromes auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. Insbesondere kann der Verfärbungsgrad
auch konstant gehalten werden, wenn der Widerstand eines Elektrodenleitungsbereichs schwerwiegende Schwierigkeiten
hinsichtlich eines Spannungsabfalls verursacht, oder wenn
die Kennlinien bzw. Kennwerte des elektrochromen Materials von Zelle zu Zelle unterschiedlich sind. Es ist weiterhin
möglich, einen konstanten Strom anzulegen, auch wenn Temperaturschwankungen in der Umgebung auftreten. Wenn jedoch
ein geringer Unterschied zwischen der Stromamplitude beim Schreibvorgang und der Stromamplitude beim Löschvorgang
auftritt, addiert bzw, akkumuliert sich ein solcher Fehler über die aufeinanderfolgenden Schreib-Lösch-Zyklen hinweg·,
und verstärkt sich daher in einer Richtung. Im Falle, daß die Stromamplitude beim Schreibvorgang größer als die
Stromamplitude beim Löschvorgang ist, wird der Verfärbungs-Vorgang
verstärkt und es ist praktisch nicht möglich, eine vollständige Löschung zu erreichen. Wenn die Stromamplitude
beim Schreibvorgang dagegen kleiner ist, fließt auch noch Strom nach dem Löschvorgang und bewirkt sehr unerwünschte
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Nebenreaktionen und Wirkungen, wie die Zersetzung des Elektrolyten und das Abtragen der jeweiligen Elektroden.
(C) TREIBERSCHALTUNG MIT KONSTANTER SPANNUNG 5
Fig. 6 zeigt eine typische Treiberschaltung mit konstanter Spannung. Diese Schaltungsanordnung umfaßt in der
Hauptsache eine Konstantspannungsquelle 18 für die Verfärbung,
eine Konstantspannungsquelle 19 für die Entfärbung und einen Wahlschalter 20. Bei diesem Verfahren erhält man
im Vergleich zu den zuvor beschriebenen beiden Steuerbzw. Treiberverfahren eine sehr einfache Schaltungsanordnung,
die die Energie sehr effektiv nutzt. Eine solche Treiberschaltung mit konstanter Spannung ist insbesondere
für Geräte von Vorteil, die mit einer Batterie betrieben werden und eine geringe Leistungsaufnahme bzw. eine geringe
Leistungsdissipation aufweisen sollen.
Die Spannung wird bei der Anzeigeelektrode im Löschzustand wirkungsvoll an die Grenzfläche bzw. an den Übergang
angelegt, weil die Wolframoxid-Schicht beim Löschvorgang einen hohen Widerstand aufweist. Dadurch ist es
nicht erforderlich, eine so hohe Spannung anzulegen, bei der unerwünschte Nebenwirkungen auftreten. Durch das
Anlegen der Spannung in dieser Weise wird weiterhin ein schnelles Ansprechverhalten erzielt. Beim Verfärbungsvorgang führt der am übergang zur Gegenelektrode auftretende
Spannungsabfall zu nachteiligen Wirkungen, die Änderungen in der Potentialdifferenz am Übergang zu den
ausgewählten Anzeigeelektroden hervorrufen. Der Verfärbungsgrad der jeweiligen Segmente ändert sich jedesmal,
wenn sich die Gesamtfläche einer visuellen Anzeige ändert, so daß dadurch die Lesbarkeit einer visuellen
Anzeige verschlechtert wird.
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Es wurden die Nachteile und Vorteile der jeweiligen Ansteuer- bzw. Treiberverfahren erläutert. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Treiberverfahren mit konstantem Strom für den Schreibvorgang und das Treiberverfahren
mit konstanter Spannung für den Löschvorgang angewendet. Die vorliegende Erfindung nützt die Vorteile beider Treiberverfahren
aus und vermeidet die Nachteile dieser beiden Treiberverfahren. Mit anderen Worten, bei der vorliegenden
Erfindung wird ein aufwendiger, komplexer Zellenaufbau und eine aufwendige Treiberschaltung und Ausrüstung
aufgrund der dritten Elektrode und des analogen linearen Verstärkers, Schwankungen oder Änderungen des Verfärbungsgrades und unerwünschte Nebenwirkungen beim Löschvorgang
vermieden.
15
Fig. 1 zeigt eine grundsätzliche Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Schreib-/Lösch-Wahlschalter
23. Der Wahlschalter 23 ist beim Schreibvorgang mit einer Konstantstromquelle 21 und beim Lösch-Vorgang
mit einer Konstantspannungsquelle 22 verbunden. Der Speicherzustand der Anzeigezelle ist dann gegeben,
wenn der Schalter 23 offen, d.h. nichtleitend ist. Der Wahlschalter 23 besitzt eine Schreibklemme W, eine Speicherklemme
M und eine Löschklemme E.
25
Fig. 8 zeigt eine Schaltungsanordnung und Fig. 9 Signalformen gemäß einer bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung. Fig. 8 zeigt nur drei Segmente, die Gegenelektrode 3, Segmentelektroden S. bis S3 , Segmentwahl-Analogschalter
T .. bis T3, Schreibstrom-Wahlschalter
T-.. bis T__, einen Löschschalter T„, Widerstände R_ bis
Cl CJ ti U
R3, Transistoren T 1 bis T_., eine Diode und einen
Widerstand d bzw. R5, die dazu dienen, Unterschiede bei
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den Kennlinien oder Kennwerten der Transistoren TR3 zu
unterdrücken, wenn die Transistoren im aktiven Bereich
betrieben werden, einen Widerstand R4, ein Taktsignal
CL für einen D-Flip-Flop 24, ein Verfärbungs-Zeitsteuersignal W, ein Entfärbungs-Zeitsteuersignal E, ein Segmentsignal S ., bei dem ein hoher Pegel den verfärbten Zustand des Segments S. und ein niederer Pegel den entfärbten Zustand des Segments S. darstellt, sowie Versorgungsquellen -V1, -V3, +V2, +V4. Die Signale CL, W und E sind allen
Segmenten gemeinsam. Eine Änderung des Anzeigemusters
tritt an der Rückflanke der Taktsignale CL auf. Die Änderungsperiode ist gleich oder einem ganzzahligen Vielfachen der Periode der Taktsignale CL.
unterdrücken, wenn die Transistoren im aktiven Bereich
betrieben werden, einen Widerstand R4, ein Taktsignal
CL für einen D-Flip-Flop 24, ein Verfärbungs-Zeitsteuersignal W, ein Entfärbungs-Zeitsteuersignal E, ein Segmentsignal S ., bei dem ein hoher Pegel den verfärbten Zustand des Segments S. und ein niederer Pegel den entfärbten Zustand des Segments S. darstellt, sowie Versorgungsquellen -V1, -V3, +V2, +V4. Die Signale CL, W und E sind allen
Segmenten gemeinsam. Eine Änderung des Anzeigemusters
tritt an der Rückflanke der Taktsignale CL auf. Die Änderungsperiode ist gleich oder einem ganzzahligen Vielfachen der Periode der Taktsignale CL.
Die in Fig. 8 dargestellte Schaltung funktioniert
folgendermaßen. Das Segmentsignal gelangt an einen Eingang eines exklusiven ODER-Glieds 25, an dessen anderem Eingang das Q-Ausgangssignal eines D-Flip-Flops 24 liegt. Das Segmentsignal nimmt nur während der Periode von CL, die mit Ch1 bezeichnet wird, einen hohen Binärwert an.
Das Signal C. .. weist einen niederen Binärwert auf, wenn keine Änderung des Segmentsignals festgestellt wird. Am Ausgang G1 des ODER-Glieds 26 wird das Verfärbungs-Zeitsteuersignal W bei einem Signal S 1 mit hohem Binärwert und ein Entfärbungs-Zeitsteuersignal E bei einem Signal S 1 mit niederem Binärwert bereitgestellt. Das logische Produkt der Signale Ch1 und G1 ist das Signal C1. Oder
anders ausgedrückt, nur wenn sich das Segmentsignal S 1 ändert, bewirken derartige Änderungen vom Binärwert "L" zum Binärwert "H" und vom Binärwert "H" zum Binärwert "L", daß im Signal C1 das Verfärbungszeitsteuersignal W bzw. das Entfärbungszeitsteuersxgnal E auftreten kann.
folgendermaßen. Das Segmentsignal gelangt an einen Eingang eines exklusiven ODER-Glieds 25, an dessen anderem Eingang das Q-Ausgangssignal eines D-Flip-Flops 24 liegt. Das Segmentsignal nimmt nur während der Periode von CL, die mit Ch1 bezeichnet wird, einen hohen Binärwert an.
Das Signal C. .. weist einen niederen Binärwert auf, wenn keine Änderung des Segmentsignals festgestellt wird. Am Ausgang G1 des ODER-Glieds 26 wird das Verfärbungs-Zeitsteuersignal W bei einem Signal S 1 mit hohem Binärwert und ein Entfärbungs-Zeitsteuersignal E bei einem Signal S 1 mit niederem Binärwert bereitgestellt. Das logische Produkt der Signale Ch1 und G1 ist das Signal C1. Oder
anders ausgedrückt, nur wenn sich das Segmentsignal S 1 ändert, bewirken derartige Änderungen vom Binärwert "L" zum Binärwert "H" und vom Binärwert "H" zum Binärwert "L", daß im Signal C1 das Verfärbungszeitsteuersignal W bzw. das Entfärbungszeitsteuersxgnal E auftreten kann.
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Der Verfärbungs- oder Entfärbungsstrom wird nur an das Segment oder an die Segmente gelegt, dessen bzw. deren
Anzeigezustände geändert werden soll. Dadurch wird Strom und Energie gespart. In der Zwischenzeit wird an diejenigen
Segmente, deren Anzeigezustand zum Anzeigen eines bestimmten Anzeigemusters bzw. einer bestimmten Zahl einander
gleich ist, Strom angelegt, wobei Vorteil aus der. Tatsache gezogen wird, daß die ECD-Einrichtung eine Speicherwirkung
zeigt.
10
Das logische Produkt aus dem Signal C. und dem Schreib-Zeitsteuersignal
W ist das Eingangssignal H1, das an den Schalter T1 gelangt. Wenn dieses Eingangssignal einen
hohen Binärwert aufweist, wird die Spannungsquelle -V1
angeschlossen. Das logische Produkt aus dem Signal C1 und
dem Entfärbungszeitsteuersignal E ist das Signal P1. Die
logische Summe der Signale P1 , P2 und P-, ist das Eingangssignal
K, das zum Löschschalter T gelangt, der dann, wenn das Eingangssignal K einen hohen Binärwert aufweist, die
Spannungsquelle +V- anschließt. Obgleich nur die Segmentsignale S 1 dargestellt sind, steuern die anderen Segmentsignale
die Transistoren T _, T „, T 3 und T 3 in entsprechender
Weise:
Es sei nun angenommen, daß das Segmentsignal S 1 von
einem niederen Binärwert "L" in einen hohen Binärwert "H" übergeht. Das einzige Verfärbungszeitsteuersignal W tritt
dann in den Signalen C1 und H1 auf, so daß gleichzeitig
die Schalter T .. und T in den leitenden Zustand versetzt
werden. Daher wird der Transistor T 'sowie die Diode D und der Transistor T- durch die von der Spannungsquelle
-V1 bereitgestellte Spannung in den leitenden Zustand
versetzt. Wenn die Kennlinie der Diode D der Kennlinie des
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I JOU-VxEiK
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Basisübergangs des Transistors T ^ ähnlich ist, ist der
Kollektorstrom des Transistors T _ gleich dem Kollektorstrom
des Transistors T „.
Da der Kollektorstrom des Transistors T 1 etwa V1ZR1
ist, zieht der Transistor T 3 einen konstanten Strom, der
das Segment S1 verfärbt. Wenn beide Segmentsignale S 1
und S 2 gleichzeitig von einem niederen Binärwert in einen hohen Binärwert übergehen, werden die Transistoren T 1 und
T j in den leitenden Zustand versetzt, so daß der konstante
Strom V1 ( —5— + -75— ) in die Gegenelektrode fließt
1 R1 R2
und das Segment S1 sowie das Segment S„ verfärbt wird.
Die Stärke des konstanten Stromes ändert sich in Abhängigkeit von der Anzahl der Segmente, die für eine Änderung
des Anzeigezustandes erforderlich sind, wobei diese Änderung durch das Treiber-bzw. Ansteuerverfahren mit konstantem
Strom beim Verfärbungsverfahren durchgeführt wird.
Wenn die Widerstände R., R2 und R3 so gewählt sind, daß
die Kehrwerte dieser Widerstände, nämlich l/R-, 1/R2 un<^
1/R, mit den Verhältnissen der Flächen ihrer zugeordneten Segmente S1, S„ und S3 übereinstimmen, so ist die Gesamtfläche
der zu verfärbenden Segmente proportional dem Konstantstromwert.
Auf diese Weise wird der Stromwert bzw. die Ladungsmenge, die pro Einheitsfläche fließt, konstant
gemacht, so daß der Verfärbungsgrad bei allen Anzeigemustern einheitlich ist.
Bei der Durchführung des Treiber- bzw. Ansteuerungsverfahrens
mit konstantem Strom wird jedoch noch auf die folgende Tatsache verwiesen. Die Spannung sollte zur Ver-
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größerung bzw. zum Konstanthalten des Konstantstromwertes
ansteigen, wenn ein relativ starker Strom festgehalten werden soll, oder wenn der Verfärbungsgrad der Gegenelektrode
kurz ist (die WO^-Schicht weist beim Entfärbungs-Vorgang
einen hohen Widerstand auf). Wenn die Spannung zu sehr ansteigt, treten an der Zelle unerwünschte Nebenwirkungen
auf, die das Zellenverhalten verschlechtern. Aus diesem Grunde wird der in Fig. 8 dargestellte Transistor
T -. aus dem aktiven Kennwertbereich in den gesättigten Bereich
gebracht, wenn die Schreibspannung in einem bestimmten
Maße ansteigt, so daß das Treiberverfahren mit konstantem Strom durchgeführt wird: Dies kann durch eine richtige,
geeignete Wahl der Versorgungsspannung +V. und des
Widerstands R1. bewirkt werden. Die Ver sorgungs spannung
+V. sollte nicht zu hoch sein, und es sollten nicht mehr als 3 Volt in der Zelle anliegen.
Der Entfärbungsvorgang wird nachfolgend erläutert. Wenn wenigstens eines der Segmentsignale S .. bis S _
vom hohen Binärwert "H" in den niederen Binärwert "L" übergeht, tritt das Entfärbungssignal E als Ausgangssignal K
und wenigstens eines der Ausgangssignale C1, C2 und C3 auf,
die den Schalter T„ bzw. den entsprechenden Segmentwahlschalter
(wenigstens einen der Schalter T 1, T „ und T -. )
in den leitenden Zustand versetzt. Infolgedessen versetzt die Versorgungsspannung +V2 die Transistoren T 2 und T_ . in
den leitenden Zustand. Der entsprechende Segmentwahlschalter wird gleichzeitig in den leitenden Zustand versetzt. Daher
fließt Strom und entfärbt das entsprechende Segment. Da der Transistor T . im gesättigten Kennlinienbereich betrieben
wird, liegt das Treiber- bzw. Ansteuerverfahren mit konstanter
Spannung (mit einer Spannung von etwa -V-,) vor.
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Die vorliegende Erfindung wurde zuvor anhand von
Ausführungsbeispielen beschrieben. Es sind zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
Ausführungsbeispielen beschrieben. Es sind zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Claims (5)
1.j Treiberschaltung für eine elektrochrome Anzeigeeinrich-
:ung, gekennzeichnet durch eine Konstantstrom-Treiberschaltung zum Ansteuern der elektrochromen
Anzeigeeinrichtung beim Schreibvorgang, und einer Treiberschaltung für konstante Spannung zum Ansteuern der elektrochromen
Anzeigeeinrichtung beim Löschvorgang.
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ORIGINAL INSPECTED
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2 -
2. Treiberschaltung für eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung,
gekennzeichnet durch eine Konstantstromquelle für das Ansteuern der elektrochromen Anzeigeeinrichtung
beim Schreibvorgang, einer Konstantspannungsquelle für ^as Ansteuern der elektrochromen Anzeigeeinrichtung beim
Löschvorgang, und einen mit der elektrochromen Anzeigeeinrichtung verbundenen Wahlschalter, um die Konstantstromquelle
oder die Konstantspannungsquelle zu wählen.
3. Anzeigesystem, gekennzeichnet durch eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung mit einer vorgegebenen
Anzahl an Anzeigeelektroden (S1, S2, S3) und einer Gegenelektrode
(3), einem Änderungsdetektor (24, 25, 26, 27), der feststellt, welche der Anzeigeelektroden (S1, S9, S-.) ihren
Anzeigezustand ändern sollen, eine Konstantstromquelle, die beim Schreibvorgang einen konstanten Strom nur denjenigen
Anzeigeelektroden (S.., S„, S-.) bereitstellt, die vom Änderungsdetektor ermittelt wurden, sowie eine Konstantspannungsquelle,
die beim Schreibvorgang eine konstante Spannung nur den Anzeigeelektroden (S1, S„, S3) bereitstellt, die vom Anzeigedetektor
ermittelt wurden.
4. Anzeigesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet
, daß sich der von der Konstantstromquelle bereitgestellte Strom in Abhängigkeit von der
Anzahl der Anzeigeelektroden (S1, S2, S_), die ihren Anzeigezustand
ändern sollen, ändert.
5. Anzeigesystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Konstantstromquelle
mehrere Widerstände (R1, R2, R3) parallel liegen, und daß
das Verhältnis der Widerstandskehrwerte dieser Widerstände
809851 /0897
Sharp K.K.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER -GER
(R^, R2, R3) dem Flächenverhältnis der jeweiligen Anzeigeelektroden
(S1, S„, So) entspricht.
809851 /0897
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