DE3518596A1

DE3518596A1 - Verfahren zur ansteuerung einer duennfilm-elektrolumineszenz-anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE3518596A1
Application number: DE19853518596
Authority: DE
Inventors: Shigeyuki Nara Harada; Kinichi Yamato-koriyama Nara Isaka; Yoshiharu Nara Kanatani; Masashi Kawaguchi; Hiroshi Kishishita; Toshihiro Ohba; Hisashi Wakayama Uede
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1985-11-28
Also published as: GB2161011A; GB8513058D0; JPH0572589B2; US4935671A; JPS60247693A; DE3518596C2; GB2161011B

Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEIiSTEF?

3 S 1 8 D y ö

- 2 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektroluraineszenz-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs .

Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtungen mit Matrixstruktur werden zeilensequentiell angesteuert, wobei die obere Grenze der Bildwechsel- bzw. Halbbildfrequenz von der Anzahl der Abtastelektroden abhängt. Eine Vergrößerung der Anzeigekapazität der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung ist jedoch mit einer Erhöhung der Anzahl der Abtastelektroden verbunden, was eine Absenkung der Bildwechsel- bzw. Halbbildfrequenz nach sich zieht.

Fig. 2 zeigt die Grundstruktur einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz(EL)-Anzeigeeinrichtung. Sie besitzt als Lumineszenzschicht eine ZnS-Schicht 4, die mit Mangan (Nn) oder anderen geeigneten aktiven Materialien zur Bildung von Lumineszenzzentren dotiert ist. An beiden Seiten der Lumineszenzschicht 4 befindet sich jeweils eine dielektrische Schicht 3, 5, 0 die z. B. aus Si,N₄, SiO₂, Al₃O₃ oder aus einem anderen geeigneten Material besteht. Auf der Außenseite der dielektrischen Schicht 3 liegen transparente Elektroden 2 aus z. B. Indiumoxid, die sich an der Vorder- bzw. Anzeigeseite der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung nach Fig. 1 befinden. An der Rückseite der Anzeigeeinrichtung sind weitere Elektroden 6 angeordnet, die beispielsweise aus einer Aluminiumverbindung bestehen. Das ganze Schichtsystem liegt auf einem Glassubstrat 1, das die Frontplatte der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung bildet.

Werden an die Elektroden 2,6 der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung mit Hilfe der Spannungsqulle 7 geeignete Wechselspannungsimpulse (AC-Pulse) angelegt, so werden in einem

ORtGlNAL

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Zyklus, wie in Fig. 3 dargestellt, zwei aufeinanderfolgende Lichtpulse erzeugt. Mit f ist in Fig. 3 die Frequenz bezeichnet. Werden beispielsweise AC-Pulse mit 60 Hz an die Elektroden angelegt, so werden Lichtpulse mit einer Frequenz von 120 Hz erhalten. Die Pegel der Lichtpulse in einem Zyklus können dabei um maximal bis zu 10 % voneinander abweichen, was seine Ursache im unsymmetrischen Aufbau der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung hat.

Lichtpulse mit einer Pulsfrequenz, die unter einem bestimmten Wert liegt, werden vom menschlichen Auge getrennt wahrgenommen und führen zu Flickererscheinungen. Spannungspulse mit einem Pulsfrequenz von 30 Hz führen, wie oben erwähnt, bei der EL-Anzeigeeinrichtung zu Lichtpulsen von etwa 60 Hz. Würden diese Lichtpulse gleich groß sein, so würde das Auge keine Flickererscheinungen wahrnehmen. Die Lichtpulse sind jedoch, sie bereits ausgeführt, voneinander verschieden, so daß für das menschliche Auge Flickererscheinungen von 30 Hz auftreten. Hierdurch verschlechtert sich die Bildqualität der Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung zu schaffen, mit dem die Anzeigeeinrichtung auch bei niedrigen Frequenzen angesteuert werden kann, ohne daß für das menschliche Auge Flickererscheinungen auftreten.

0 Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegeben.

Bei dem Verfahren zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektroluminenszenz-Anzeigeeinrichtung mit an beiden Seiten eines 5 Elektrolumineszenz-Schichtsystems angeordneten Gruppen

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von mit Spannungen beaufschlagbaren und sich kreuzenden Elektroden zur Erzeugung von Bildelementen werden die Spannungen so gewählt, daß an benachbarten oder wenigstens annähernd benachbarten Bildelementen gleichzeitig oder wenigstens annähernd gleichzeitig Spannungsimpulse mit untereinander umgekehrter Spannungspolarität anliegen, um Helligkeitsunterschiede dieser Bildelemente auszugleichen.

An zwei verschiedene Bildelemente werden dabei innerhalb eines Zeitraumes von beispielsweise 16,7 Millisekunden (gleich 1/60) Spannungspulse mit entgegengesetzter Polarität angelegt, um diese Bildelemente gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig zum Leuchten anzuregen. Durch das menschliche Auge wird die von diesen Bildpunkten ausgesandte Strahlung integriert, so daß keine Flickererscheinungen mehr wahrgenommen werden.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 den Spannungsverlauf an ausgewählten Elektroden

Y. und Υ·₊₁ sowie den jeweils zugeordneten Helligkeitsverlauf an entsprechenden Bildpunkten, 25

Fig. 2 den Aufbau einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Einrichtung,

Fig. 3 einen weiteren Spannungs- bzw. Helligkeitsverlauf, 30

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung zur Erläuterung ihrer Elektrodenstruktur,

5 Fig. 5 andere Spannungs- bzw. Helligkeitsverläufe an Elek-

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troden bzw. Bildpunkten,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Elektrodenstruktur,
5

Fig. 7 ein Schaltdiagramm einer Treiberschaltung für die Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung,

Fig. 8 Ein- bzw. Ausschaltzustände von elektronischen Schaltgruppen der Treiberschaltung nach Fig. 7 und

Fig. 9 Signalspannungsverläufe an verschiedenen Bildelementen .

In der Fig. 4 ist in schematischer Weise die Elektrodenstruktur einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz (EL) - Anzeigeeinrichtung dargestellt. Auf unterschiedlichen Seiten einer Dreischichtstruktur, die beispielsweise aus einer mittleren lumineszierenden Schicht und zwei äußeren isolieren-

den Schichten besteht, verlaufen streifenförmig ausgebildete und parallel zueinanderliegende X-Elektroden X_Q, X., . .. , X sowie Y-Elektroden Y_Q, Y , . . ., Y . Die auf einer Seite der Dreischichtstruktur liegenden X-Elektroden erstrecken sich dabei in X-Richtung, d. h. in vertikaler Richtung in Fig. 4, während sich die auf der anderen Seite der Dreischichtstruktur liegenden Y-Elektroden in Y-Richtung erstrecken, also in horizontaler Richtung in Fig. 4. Die X-Elektroden und Y-Elektroden sind also so angeordnet, daß sie sich gegenseitig schneiden, wobei durch jeden Schnittpunkt eine lumineszierender punktförmiger Bereich bzw. ein Bildelement erhalten wird.

In Fig. 5 sind der Helligkeitsverlauf und zugeordnete Spannungen an einem Bildelement dargestellt, wenn an die ent-5 sprechende X-Elektrode und Y-Elektrode die gezeigten puls-

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artigen Spannungen angelegt werden. Wie anhand dieser Figur zu erkennen ist, ändert sich der Helligkeitspuls entsprechend der gegenüber der X-Elektrode positiven oder negativen Polarität der Y-Elektrode. Das Verhältnis r zwischen den jeweiligen Helligkeitspegeln B+ und B-läßt sich etwa wie folgt ausdrücken:

Bei hohen Wechselspannungsfrequenzen von z. B. über 60 Hz wird kein Flickern der Anzeigeeinrichtung wahrgenommen. Bei Frequenzen von 30 Hz allerdings unterscheiden sich die Licht- bzw. Helligkeitspegel schon um mehr als 5 %, so daß von den meisten Beobachtern Flickererscheinungen wahrgenommen werden.

Nach der Erfindung werden auch diese Flickererscheinungen beseitigt. Das hierzu erforderliche Ansteuerverfahren der Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung wird anhand der Fig. 1 und 6 erläutert.

In der Fig. 1 sind Helligkeitsverläufe von Bildelementen und Wechselspannungssignal- bzw. Pulsverläufe dargstellt, die an benachbarte Elektroden Y./ Υ·₊₁ der genannten BiIdelemente angelegt werden. Wie zu erkennen ist, ist die Polarität des Pulses, der an das Bildelement auf der Y.Elektrode angelegt wird, umgekehrt zu der Polarität desjenigen Pulses, der an das Bildelement auf der Y.₊₁-Elektrode angelegt wird. Zusätzlich liegt zwischen den beiden genannten Pulsen ein zeitlicher Abstand At von etwa 16,7 Millisekunden.

Die nach dem oben beschriebenen Verfahren erhaltene Helligkeit bzw. Lumineszenz setzt sich also aus dem Licht B+, 5 das zum Zeitpunkt t vom Bildelement auf der Elektrode Y.

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emittiert wird, sowie aus dem Licht B-, das zum Zeitpunkt t + £*t nach der Zeitspanne ^t vom Bildelement auf der Elektrode Υ· _{+ 1} emittiert wird, zusammen. Dieses so zusammengesetzte Licht wird vom Auge als von ein und demselben Ort ausgesandtes Licht wahrgenommen, und zwar mit einer Helligkeit B von 0,5 ([B+] + [B-*]). Ungleichmäßigkeiten bezüglich der Helligkeit der Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung werden daher nicht mehr wahrgenommen, so daß letztlich keine Flickererscheinungen auftreten.

Eine besondere Eigenschaft des Ansteuerverfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß sowohl bei einer Ansteuerung der Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung mit einer Bildwechsel- bzw. Halbbildfrequenz von weniger als 50 Hz als auch bei einer solchen mit mehr als 50 Hz die Bildqualität der Anzeigeeinrichtung durch die entsprechenden Helligkeitsverläufe erheblich gegenüber einer konventionellen Anzeigeeinrichtung dieser Art verbessert ist, obwohl die Helligkeitspegel in benachbarten Bildpunkten aufgrund der Polarität der angelegten Spannung unterschiedlich sind.

Zur Erzielung dieses Effektes ist es nicht unbedingt erforderlich, den Puls mit umgekehrter Polarität an die benachbarten Elektrode zu legen. Derselbe Effekt kann auch erzielt werden, wenn der Puls mit umgekehrter Polarität an jede zweite oder dritte Elektrode angelegt wird.

Im nachfolgenden wird eine spezielle Treiberschaltung zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung beschrieben.

Die Fig. 7 stellt ein Schaltdiagramm dieser Treiberschaltung dar. Ein Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Display 10 v/eist dabei in X-Richtung verlaufende Datenelektroden (X-Elek-

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troden in vertikaler Richtung in Fig. 7) sowie in Y-Richtung verlaufende Abtastelektroden (Y-Elektroden in horizontaler Richtung in Fig. 7) auf. Mit den ungeradzahligen Abtastelektroden ist ein abtastseitiger N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 20 und mit den geradzahligen Abtastelektroden ein abtastseitiger N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 30 verbunden. Jedes IC 20, 3 0 enthält eine logische Schaltung, beispielsweise ein Schieberegister. Mit den ungeradzahligen Abtastelektroden (Y-Elektroden) ist ferner ein P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 40 und mit geradzahligen Abtastelektroden (Y-Elektroden) ein P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 50 verbunden. Auch diese ICs 40 und 50 weisen jeweils eine logische Schaltung, beispielsweise ein Schieberegister auf. Die Datenelektroden (X-Elektroden) sind mit einem datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 60 verbunden. Innerhalb des ICs 60 befindet sich als logische Schaltung ein weiteres Schieberegister 61. Mit dem IC 60 ist darüber hinaus eine Diodenanordnung 70 verbunden, um die datenseitigen Treiberleitungen bzw. Elektroden zu trennen, und um die Schaltelemente bzw. Transistoren vor einer umgekehrten Vorspannung zu schützen. Die Treiberschaltung nach Fig. 7 besitzt weiterhin eine Vorladeschaltung 80, eine Hochziehladeschaltung 90, eine Schreibschaltung 100 und zusätzlich eine Schaltung 110 zur Veränderung der Sourcespannung für die abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20 und 30, die normalerweise auf Erdpotential gehalten wird.

In der Fig. 8 sind Ein- bzw. Ausschaltzustände für die entsprechenden Schaltungsgruppen nach Fig. 7, insbesondere für die genannten ICs, sowie für die Schaltungen 80, 90, 100 und 110 dargestellt. Die Fig. 9 zeigt an Bildelemente A und E angelegte Spannungen und die zugehörigen Helligkeitsverläufe an diesen Bildelementen.

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Anhand dieser Fig. 8 und 9 soll im nachfolgenden der Betrieb der Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung näher erläutert werden. Dabei sei darauf hingewiesen, daß das Bildelement A auf der Abtastelektrode Y. und das Bildelement B auf der Abtastelektrode Y₂ liegen und diese Abtastelektroden Y₁ und Y₂ durch zeilensequentielle Ansteuerung ausgewählt worden sind. Die Polarität der Spannung, die an Bildelemente aufeinanderfolgender Zeilen angelegt wird, wird jeweils umgekehrt.

Ein Bildfeld bzw. Halbbild, bei dem ein positiver Schreibpuls an Bildelemente auf ungradzahligen Zeilen geliefert wird, wird im nachfolgenden als N-P-Halbbild bezeichnet. Dagegen wird ein Bildfeld bzw. Halbbild, bei dem ein positiver Schreibpuls an Bildelemente auf gradzahligen Zeilen geliefert wird, als P-N-Halbbild bezeichnet.

N-P-Halbbild

(A) Die Beschreibung beginnt mit der Ansteuerung der ersten Zeile (ungrade Zeile), auf der das Bildelement A liegt.

Erste Zeitspanne T₁: Vorladeperiode (ungrade Zeile).

Die Sourcepotential-Einstellschaltung 110 wird zunächst auf Erdpotential gesetzt bzw. liefert dieses Erdpotential, wobei alle MOS-Transistoren NT. bis NT₁ in den abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands· MOS ICs 20 und 30 eingeschaltet werden. Gleichzeitig wird die Vorladeschaltung 80 eingeschaltet, die eine Spannung von 30V= 1/2 V liefert, so daß

das gesamte Display über die datenseitige Diodenanordnung 70 aufgeladen wird. Während der Vorladeperiode sind alle MOS-Transistoren Nt bis Nt., die sich 5 im datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-

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MOS IC 60 befinden, und alle MOS-Transistoren PT. bis PT., die sich in den abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 und 50 befinden, ausgeschaltet.

Zweite Zeitspanne T₂: Entlade-ZHochziehladeperiode (ungradzahlige Zeile)

Alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT., die sich in den abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20 und 30 befinden, sind ausgeschaltet. Zusätzlich ist nur der MOS-Transistor (Nt₂ innerhalb des datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 60 ausgeschaltet, während die verbleibenden MOS-Transistoren Nt. und Nt- bis Nt. innerhalb des ICs 60 eingeschaltet werden. Der MOS-Transistor Nt₀ ist dabei mit der Datenelektrode X₉ verbunden. Die anderen Transistoren Nt₁ und Nt_ bis Nt. sind mit den anderen Datenelektroden verbunden. Darüber hinaus werden alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT. innerhalb der abtaststeitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 und 50 eingeschaltet. Die nichtausgewählten Datenelektroden (X. φ 2) werden auf diese Weise entladen, und zwar über geerdete Schleifen, die jeweils durch die MOS-Transistoren innerhalb des datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 60 mit Ausnahme des Transistors Nt₂, die MOS-Transistoren Pt. bis Pt. innerhalb der abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 und 50 und 0 die Diode 101 innerhalb der Schreibschaltung 100 gebildet sind.

Anschließend wird die Hochziehladeschaltung 90, die eine Spannung von 30V= 1/2 V liefert, einge-5 schaltet, um alle Abtastelektroden auf 30 V zu legen.

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In dieser Stufe bleiben alle MOS-Transistoren NT. bis NT. innerhalb der ICs 20 und 30 ausgeschaltet. Dementsprechend besitzt die ausgewählte Datenelektrode X„ gegenüber den Abtastelektroden Y eine Spannung von +30 V, während die nichtausgewählten Datenelektroden (X. φ 2) gegenüber den Abtastelektroden eine Spannung von -30 V aufweisen.

Dritte Zeitspanne T~ : Einschreibperiode (ungradzahlige Zeile)

Es sei angenommen, daß durch zeilensequentielle Ansteuerung die Abtastelektrode Y.. ausgewählt worden ist. Nur ein MOS-Transistor NT. innerhalb des N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20, der mit der ausgewählten Abtastelektrode Y₁ verbunden ist, ist eingeschaltet. Alle MOS-Transistoren PT. bis PT_1-1 in dem den ungradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 sind ausgeschaltet. Zu dieser Zeit sind weiterhin alle MOS-Transistoren PT₀ bis PT. im gegenüberliegenden P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 50, das den gradzahligen Abtastelektroden zugeordnet ist, eingeschaltet. Die Schreibschaltung 100 wird eingeschaltet und liefert eine Spannung V-. = 190 V, so daß alle gradzahligen Abtastelektroden auf +190 V über die MOS-Transistoren PT₉ bis PT., die in dem den gradzahligen Abtastzeilen zugeordneten IC 50 liegen, heraufgezogen werden. Aufgrund der kapazitiven Kopplung wird die ausgewählte Datenelektrode auf +220 V (gleich V⁺ 0,5 V) heraufgezogen, während die nichtausgewählten Datenelektroden nur auf +160 V (gleich V„ - 0,5 V) heraufgezogen werden.

(B) Im nachfolgenden wird die Ansteuerung der zweiten

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Zeile (gradzahlige Abtastelektrode) beschrieben, auf der das Bildelement B liegt.

Vierte Zeitspanne T.: Vorladeperiode (gradzahlige Zeile)

Während der Zeitspanne T. laufen identische Vorgänge wie während der ersten Zeitspanne bei der Erzeugung des N-P-Halbbildes ab.
10

Fünfte Zeitspanne T₅: Entlade-VHochziehladeperiode (gradzahlige Zeile)

Alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT., die sich in den abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20 und 30 befinden, sind ausgeschaltet. Nur der MOS-Transistor (z. B. Nt«), der mit der ausgewählten Datenelektrode (z. B. X_) verbunden ist und im IC 60 liegt, bleibt eingeschaltet, während die verbleibenden MOS-Transistoren NT. und Nt, bis Nt,

^{1 3} ί innerhalb des ICs 60 ausgeschaltet werden. Darüber hinaus werden alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT. innerhalb der abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 und 50 eingeschaltet. Die ausgewählte Datenelektrode. wird auf diese Weise entladen, und zwar über eine geerdete Schleife, die durch den MOS-Transistor Ntj innerhalb des datenseitigen ICs 60, der sich im eingeschalteten Zustand befindet, alle MOS-Transistoren PT_ bis PT. in den 0 abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 und 50 sowie durch die Diode 101 in der Schreibschaltung 100 gebildet ist.

Anschließend wird die Hochziehladeschaltung 90 zur 5 Lieferung einer Spannung von 30 V = 1/2 V einge-

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schaltet, um alle Abtastelektroden auf eine Spannung von +30 V hochzuziehen. Zu dieser Zeit bleiben alle MOS-Transistoren NT. bis NT. der abtastseitigen ICs 20 und 30 ausgeschaltet. Dementsprechend besitzt die ausgewählte Datenelektrode X₂ gegenüber den Abtastelektroden Y eine Spannung von -30 V, während die nichtausgewählten Datenelektroden (X. φ 2) gegenüber den Abtastelektroden eine Spannung von +30 V aufweisen.
10

Sechste Zeitspanne T_g: Einschreibperiode (gradzahlige Zeile)

Bei ausgewählter Abtastelektrode Y₂ ist nur der mit dieser Abtastelektrode Y₂ verbundene MOS-Transistor PT₂ im abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 50 eingeschaltet, während alle anderen ausgeschaltet sind. Ferner sind alle MOS-Transistoren NT» bis NT. im IC 30, das den gradzahligen Abtastzeilen zugeordnet ist, ausgeschaltet, während alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT. _Λ im gegenüber-

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liegenden IC 20, das den ungradzahligen Abtastzeilen zugeordnet ist, eingeschaltet sind. Die Schreibspannung 100 wird eingeschaltet (Spannung V= 190 V plus 1/2 V_M (= 30 V)), so daß an der Abtastelektrode Y₂ eine Spannung von +220 V angelegt ist, und zwar über den MOS-Transistor PT₂/ der sich im eingeschalteten Zustand befindet. Die Sourcepotential-Einstellschaltung 110 liefert zu diesem Zeitpunkt eine Spannung 1/2 V von 3 0 V, so daß das Sourcepotential des den ungradzahligen Abtastelektroden zugeordneten N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20 ebenfalls 30 V ist. Die ungradzahligen Abtastelektroden werden daher auf eine Spannung von +3 0 V herabgezogen.

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Aufgrund der kapazitiven Kopplung wird die Datenelektrode X- auf -220 V herabgezogen, währen die nichtausgewählten Datenelektroden (X. φ- 2) lediglich auf -160 V herabgezogen werden.

Das N-P Halbbild wird dadurch vervollständigt, daß der Reihe nach für alle ungradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T. bis T- und für alle gradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T. bis Tg, wie oben beschrieben, durchlaufen werden.

P-N-Halbbild

(A) Im folgenden wird beschrieben, wie das P-N-Halbbild erzeugt wird, wobei mit der ersten Zeile (ungrade Zeile) bzw. Abtastelektrode begonnen wird, auf der das Bildelement A liegt.

Erste Zeitspanne T.': Vorladeperiode (ungradzahlige Zeile)

In dieser Vorladeperiode laufen dieselben Vorgänge wie in der ersten Zeitspanne bei Erzeugung des N-P-Halbbildes ab.
25

Zweite Zeitspanne T₂': Entlade-ZHochziehladeperiode (ungradzahlige Zeile)

In dieser zweiten Zeitspanne T' laufen dieselben 0 Vorgänge ab, wie in der fünften Zeitspanne T,- bei Erzeugung des N-P-Halbbildes.

Dritte Zeitspanne T-,' : Einschreibperiode (ungradzahlige Zeile)
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Ist die ausgewählte Abtastelektrode Y₁, ist nur der mit dieser Abtastelektrode Y₁ verbundende MOS-Transistor PT., des abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 eingeschaltet, während andere ausgeschaltet sind. Weiterhin sind alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT. des den ungradzahligen Abtastelektroden zugeordneten N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20 ausgeschaltet, während alle MOS-Transistoren NT₀ bis NT. im gegenüberliegenden und den gradzahligen Abtastelektroden zugeordneten N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 30 eingeschaltet sind. Darüber hinaus wird die Schreibschaltung 100 eingeschaltet (Spannung V_w = 190 V + 1/2 V (= 30V)), so daß eine Gleichspannung von 220 V an die Abtastelektrode Y₁ über den MOS-Transistor PT₁, der sich im eingeschalteten Zustand befindet, angelegt ist. Die Sourcepotential-Einstellschaltung 110 wird auf 1/2 V_M = 3 0 V geschaltet, so daß das Sourcepotential für das den gradzahligen Abtastelektroden zugeordnete N-Kanal-Hochspannungs -Widerstands -MOS IC 30 auf 30 V gelegt wird und die gradzahligen Abtastelektroden auf +30 V herabgezogen werden. Die Datenelektrode X₂ wird dementsprechend aufgrund der kapazitiven Kopplung auf -220 V herabgezogen, während die nichtausgewählten Datenelektroden (X. Φ 2) lediglich auf -160 V herabgezogen werden.

(B) Im nachfolgenden wird die Ansteuerung einer zweiten Zeile (gradzeiligen Zeile) bzw. Abtastelektrode beschrieben, auf der das Bildelement B liegt.

Vierte Zeitspanne T₄ ¹: Vorladeperiode (gradzahlige Zeilen)
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In dieser Vorladeperiode laufen die identischen Vorgänge wie in der ersten Stufe bei der Erzeugung des N-P-Halbbildes ab.

Fünfte Zeitspanne T₅ ¹: Entlade-VHochziehladeperiode (gradzahlige Zeilen)

In dieser Periode laufen die identischen Vorgänge wie in der zweiten Zeitspanne bei der Erzeugung des N-P-Halbbildes ab.

Sechste Zeitspanne T_ß': Einschreibperiode (gradzahlige Zeile)

Da durch die zeilensequentielle Ansteuerung die Abtastelektrode Y₂ ausgewählt worden ist, bleibt nur der mit dieser Abtastelektrode Y- verbundene MOS-Transistor NT₂ im abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Wider stands-MOS IC 30 eingeschaltet, während alle MOS-Transistoren PT₂ bis PT. in dem den gradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 50 ausgeschaltet sind. Weiterhin sind zu dieser Zeit alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT_1-1 in gegenüberliegenden und den ungradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 40 eingeschaltet. Durch gleichzeitiges Einschalten der Schreibschaltung 100 (Spannung V_w = 190 Volt) werden alle ungradzahligen Abtastelektroden auf +190 V heraufgezogen, und zwar über die MOS-Transistoren PT₃ bis PT_1-1 in dem den ungradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 40. Die ausgewählten Datenelektroden werden dementsprechend aufgrund der kapazitiven Kopplung auf +220 V = V..+ 0,5 5 V heraufgezogen, während die nichtausgewählten Daten-

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elektroden nur auf +160 V = V_t -0,5 V,. heraufgezogen werden.

Das P-N-Halbbild wird vervollständigt, indem der Reihe nach für alle ungradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T.' bis T^' und für alle gradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T.' bis T ', wie oben beschrieben, durchlaufen werden.
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Durch aufeinanderfolgende Wiederholung der oben beschriebenen N-P-Halbbild- und P-N-Halbbild-Ansteuerung läßt sich eine Schreibspannung V„ + 1/2

V (= 220 V) mit umgekehrter Polarität im N-P-HaIbbild und P-N-Halbbild erzeugen, die geeignet ist, eine Elektrolumineszenz an ausgewählten Bildelementen hervorzurufen, wie anhand des in Fig. 9 dargestellten Signaldiagramms zu erkennen ist. Durch das N-P-Halbbild und das P-N-Halbbild wird ein Wechsel-Spannungszyklus (AC-Zyklus) erhalten, der zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung erforderlich ist. An die nichtausgewählten Bildelemente wird dabei nur eine Spannung von V_w - 1/2

V (=160 V) angelegt, die nicht ausreicht, um die nichtausgewählten Bildelemente zum Leuchten anzuregen.

Durch Anlegen positiver und negativer Schreibspannungen an aufeinanderfolgenden Zeilen bzw. Abtastelektroden können Helligkeitsunterschiede in jedem Halbbild vermieden werden. Wie Fig. 9 zeigt, sind die Helligkeitsverläufe A_n und A für das Bildelement A sowie die Helligkeitsverläufe B_p und B für das Bildelement B in den jeweiligen Halbbildern un-5 terschiedlich zueinander. Dagegen sind die inte-

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grierten Helligkeitsverläufe A_n + B sowie A + B in den zusammengefaßten Bildelementen A und B nahezu gleich. Flickererscheinungen aufgrund unterschiedlicher Lichtintensitäten in den jeweiligen Halbbildem, wie sie durch herkömmliches Anlegen positiver und negativer Spannungen in den verschiedenen Halbbildern erzeugt werden, können somit nicht mehr beobachtet werden, da durch das Auge eine entsprechende Mittelwertbildung der von benachbarten Bildelementen ausgehenden Helligkeit vorgenommen wird.

Bei der oben beschriebenen Treiberschaltung, die einen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS-Treiber und einen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS-Treiber als äbtastseitige Treiber besitzt, wird die Polarität der an die Bildelemente anzulegenden Schreibimpulse von Zeile zu Zeile gewechselt, so daß Helligkeitsunterschiede benachbarter Bildelemente, die aufgrund der unterschiedlichen Polarität der Schreibspannungen entstehen, herausgemittelt werden. Durch diese Mittelwertbildung werden Flicker- bzw. Flimmererscheinungen erheblich reduziert bzw. vollständig vermieden, so daß eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung mit sehr hoher Bildqualität erhalten wird.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren können nicht nur unmittelbar benachbarte Bildelemente angesteuert werden, sondern auch solche Bildelemente, zwischen denen noch andere Bildelemente liegen. Auch hierdurch können Flickererscheinungen vermieden werden.

Das Prinzip der Erfindung besteht also in der gegenseitigen Umkehr der angelegten Spannungspolaritäten 5 bei der zeilensequentiellen Ansteuerung der Elektro-

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lumineszenz-Anzeigeeinrichtung in jeweils einem Halbbild, um Unterschiede der Helligkeitspegel der mit diesen Spannungen unterschiedlicher Polarität beaufschlagten Bildelemente herausmitteln zu können.

Leerseite -

Claims

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE- EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister

Dipl. Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51

Mauerkircherstrasse 45

D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1

2563-GER/DP/K

Mü/tM/Ur/b 23. Mai 1985

SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan

Verfahren zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung

Priorität: 23. Mai 1984, Japan, Ser. No. 59-105375 (P)

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung mit an beiden Seiten eines Elektroluxnineszenz-Schichtsystems angeordneten Gruppen von mit Spannungen beaufschlagbaren und sich kreuzenden Elektroden zur Erzeugung von Bildelementen,

dadurch gekennzeichnet , daß die Spannungen so gewählt werden, daß an benachbarten oder wenigstens annähernd benachbarten Bildelementen (A, B) gleichzeitig oder wenigstens annähernd gleichzeitig Spannungsimpulse mit untereinander umgekehrter Spannungspolarität anliegen, um Helligkeitsunterschiede dieser Bildelemente auszugleichen.