DE2802235C3 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung - Google Patents
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer elektrochromen AnzeigevorrichtungInfo
- Publication number
- DE2802235C3 DE2802235C3 DE2802235A DE2802235A DE2802235C3 DE 2802235 C3 DE2802235 C3 DE 2802235C3 DE 2802235 A DE2802235 A DE 2802235A DE 2802235 A DE2802235 A DE 2802235A DE 2802235 C3 DE2802235 C3 DE 2802235C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- display
- voltage
- circuit arrangement
- electrode
- electrochromic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/04—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of a single character by selection from a plurality of characters, or by composing the character by combination of individual elements, e.g. segments using a combination of such display devices for composing words, rows or the like, in a frame with fixed character positions
- G09G3/16—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of a single character by selection from a plurality of characters, or by composing the character by combination of individual elements, e.g. segments using a combination of such display devices for composing words, rows or the like, in a frame with fixed character positions by control of light from an independent source
Description
45 A2+ + e"
(transparent)
(transparent)
A+ +X-
40 worin mit
A2 + : C7H15-NXo
X": Br",
AXj
(purpurfarbig)
(purpurfarbig)
O)N + -
bezeichnet sind.
Der Färbungszustand bleibt für mehrere Stunden bis zu mehreren Tagen beibehalten, auch nachdem das
erwähnte Potential abgeklemmt wurde, solange die Anzeigeelektrode von der Ansteuerschaltung elektrisch
getrennt bleibt. Dies wird als »Speichereffekt« bezeichnet. Wird umgekehrt die gefärbte Anzeigeelektrode auf
einem über dem Schwellenpegel liegenden Potential gehalten, so läuft die umgekehrte Reaktion ab, d. h., der
gefärbte Film wird oxidiert und löst sich in der transparenten elektrochromen Flüssigkeitsmischung
auf.
Bei der zweiten Art von ECD-Elementen entsteht die Farbvariation durch eine Änderung des Absorptionsvermögens
eines auf den Elektroden ausgebildeten anorganischen festen Films, der aus dem Oxid eines
'"Ibergangsmetalls, beispielsweise Wolframoxid (WO3) besteht. Dieser Film wirkt mit einem Elektrolyten
zusammen. Ein typisches System für diese zweite Art von ECD-Elementen ist in einem Fachaufsatz von B. W.
Faughnan et aL in RCA Review 36, (1975) S. 177-197,
beschrieben.
Die Kolorierung entsteht bei dieser zweiten Art von
ECD-Elementen durch Injektion von Protonen aus dem
Elektrolyten bzw. durch Injektion von Elektronen aus der Elektrode. Diese Protonen und Elektroneninjektion
führt zur Bildung von Wolframbronze. Der Kolorierungsvorgang läßt sich wie folgt darstellen:
WC3 + JcH+ + xe"
(transparent)
(blau)
10
Wird die Anzeigeelektrode auf negativem Potential
gehalten, so entsteht die Färbung. Umgekehrt wird der
Bleichzustand herbeigeführt, wenn die Anzeigeelektrode auf positivem Potential gehalten wird. Auch in
diesem Fall kann mit einem Speichereffekt gerechnet werden. Ein Beispiel für diese ECD-Anzeigezellen ist in
der DE-OS 27 09 086 beschrieben.
Bei der dritten Art von ECD-Elementen wird ein ähnliches elektrochromes Material verwendet wie beim
zweiten Typ und außerdem ein fester elektrolytischer Film, durch den zwar Ionen, nicht jedoch Elektronen
hindurchtreten können. Ein Beispiel für diese Art von 2s
ECp-ZeUenistinderUS-PSaS^l 941 erläutert
Diesen ECD-Elementen sind im allgemeinen folgende Merkmale gemeinsam:
1. Die Ansteuerung ist mit niedrigen Spannungen möglich (Spannungswerte liegen unter einigen
Volt);
2. durch die zu erwartenden Speichereffekte läßt sich der Anzeigezustand nach Abklemmen der Ansteuerspannung für mehrere Stunden bis zu
mehreren Tagen aufrechterhalten;
3. niedriger Energieverbrauch (für einen einzigen
Färbungs-EIeichzyklus liegt der Energieverbrauch bei einigen bis zu einigen zehn mj/cm2);
4. der Färbungsgrad ist bestimmt durch die durchfließende Ladungsmenge;
5. der Anzeigekontrast ist sehr hoch und unabhängig vom Blickwinkel;
6. auch bei heller Umgebung ergibt sich eine gute
Ablesbarkeit, da ECDs zu den passiven Anzeigeelementen gehören;
7. Die Anzeigefläche ist flach und die Anzeige-Musterverteilung läßt sich beliebig wählen;
8. die Ansteuerschaltung läßt sich mit integrierten Halbleiterschaltungen verwirklichen.
Allgemein gibt es drei verschiedene Verfahren zur
Ansteuerung von ECD-Anzeigevorrichtungen, nämlich die Konstant-Potentialansteuerung, die Konstnnt-Stromansteuerung und die Konstant-Spannungsansteuerung.
Bei der Konstant-Potentialansteuerung ist eine Bezugselektrode vorgesehen, um das Potential an der
(oder den) Anzeigeelektrode(n) auf einem festgelegten Wert zu halten. Die Anzeigequalität ist sehr gut, jedoch
wird eine kompliziert auf^i-bsuie Ansteuerschaltung bo
benötigt und die Versorgungsspannung läßt sich nicht sehr effektiv ausnutzen.
Bei der Konstant-Stromansteuerung wird der durch
einen festgelegten Flächenbereich fließende Strom auf einem bestimmten Wert gehalten. Der Färbungsgrad b5
läßt sich auf einen gewünschten Wert hin regeln. Die bisher bekannten Ansteuerschaltungen für diese Art der
Ansteuerung jedoch eignen sich nicht für eine
35
40
45
50
Massenfertigung, da der konstante Stromwert unter Berücksichtigung der Anzeigegrößen und unterschiedlichen Flächen der jeweiligen Segmentelektroden der
ECD-Zelle eingestellt werden maß. Auch läßt sich die
Versorgungsspannung nicht sehr effektiv ausnutzen, da die in der Ansteuer- oder Treiberschaltung verwendeten Transistoren im aktiven Bereich betrieben werden
müssen.
Beispiele für solche Ansteuerschaltungen sowohl für Konstant-Potentialansteuerung als auch für Konstant-Stromansteuerung sind in der DE-OS 27 23412
beschrieben.
Bei der Konstant-Spannungsansteuerung wird zwischen einer Anzeigeelektrode und einer Gegenelektrode während einer bestimmten Zeitperiode eine konstante Spannung angelegt Die Ansteuerschaltung läßt sich
bei dieser Art der Ansteuerung vergleichsweise einfach ausführen und die Versorgungsspannung wird sehr
wirksam ausgenützt da die in der Schaltung verwendeten Transistoren im Sättigungsbereich betrieben werden. Um eine gute Sichtbarkeit gewährleisten zu
können, müssen jedoch die folgenden Bedingungen erfüllt werden:
1. Der Potentialpegel an der Gegenelektrode muß auch dann sehr stabil sein, wenn sich im Verlauf des
Anzeigebetriebs die Anzahl der im Färbungszustand stehenden Anzeigeelektroden ändert
2. Die Überspannung aufgrund der Reaktion an der Gegenelektrode muß klein gehalten werden.
3. Der Widerstandswert der mit dem Anzeigesegment oder der Anzeigeelektrode verbundenen
Zuleitungselektrode muß klein und umgekehrt proportional zur Flächengröße der zugeordneten
Anzeigeelektrode sein.
Da bei ECD-Elementen die Speichereffekte und der Färbungsgrad vom über die Anzeigeelektrode fließenden Strom abhängen, muß, um eine gleichmäßige
Anzeige zu erhalten, die Färbungsspannungen sehr genau überwacht werden, damit keine Überlagerungen
auftreten. Um eine Überlagerung hinsichtlich der Färbungsspannung auszuschließen, wurden die beiden
folgenden Methoden vorgeschlagen:
(A) Bei jeder Änderung der anzuzeigenden Information wird jede Anzeigeelektrode zunächst in den
Bleichzustand gebracht. Danach werden bestimmte, für ein Zeichen erforderliche Anzeigeelektroden
gefärbt. Bei diesem Verfahren wird ein vergleichsweise großer Energiebedarf benötigt Außerdem
wird zur vollständigen Änderung einer Anzeigeinformation eine Zeitperiode (tw+te) benötigt,
wobei mit τ w bzw. τ ε die Zeitperioden bezeichnet
sind, die benötigt werden, um eine vollständige Färbung bzw. Bleichung zu erreichen.
(B) Die Färbungsspannung oder die Bleichspannung wird nur einer oder ggfs. mehreren Anzeigeelektroden zugeführt, die den beiden hintereinander
anzuzeigenden Zeichen oder Anzeigemustern beim
■ Übergang von der einen zur anderen Anzeige nicht gemeinsam sind. Den beiden Anzeigemustern
gemeinsamen Anzeigeelektroden wird keine Spannung aufgedrückt. Durch diese Methode läßt sich
der Energieverbrauch wesentlich senken. Eine Ansteuerschaltung für diese Art der Ansteuerung
ist in der DE-OS 26 57 760 in Einzelheiten beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Konstant-Spannungsansteuerung von
elektrochromen Anzeigevorrichtungen im Hinblick auf einen sehr kleinen Energieverbrauch und bessere
Lesbarkeit der Sichtanzeige bei elektrochromen Anzeigevorrichtungen zu verbessern und eine dafür geeignete
Ansteuerschaltung anzugeben. Außerdem soll die für den Übergang von einer zu einer anderen Sichtanzeige
erforderliche Zeitperiode verkürzt werden.
Zur erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe wird auf den Verfahrenshauptanspruch (Patentanspruch 1)
verwiesen; eine erfindungsgemäße Schaltung zur Durchführung des Verfahrens ist in einem Vorrichtungshauptanspruch (Patentanspruch 4) wiedergegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet
Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der {Combination eines Verfahrens zur Konstant-Spannungsansteuerung und des sogenannten Teil-Löschverfahrens, bei dem die Färbungsspannung oder die
Bleichspannung nur einer oder mehreren Anzeigeelektroden, nämlich jenen Anzeigeelektroden zugeführt
wird, die beim Übergang von einer zu einer anderen Sichtanzeige den beiden anzuzeigenden Mustern nicht
gemeinsam sind. In anderen Worten: Die Erfindung kombiniert die Konstant-Spannungsansteuerung mit
dem in der bereits erwähnten DE-OS 26 57 760 beschriebenen Teillöschverfahren.
In einer speziellen Ausgestaltung sieht die Erfindung folgende Verfahrensmaßnahmen vor:
Die Gegenelektrode der elektrochromen Anzeigezelle wird auf Massepotential gehalten. Eine beispielsweise
vom Bleich- zum Färbungszustand zu verändernde Anzeigeelektrode wird für eine bestimmte Zeitperiode
an eine negative Konstant-Spannungsquelle gelegt, während eine vom Färbungs- zum Bleichzustand zu
verändernde Anzeigeelektrode während einer anderen vorgegebenen Zeitperiode auf eine positive Konstant-Spannungsquelle geschaltet wird. Diese Färbungs- und
Bleichvorgänge erfolgen unter der Steuerung desselben Zeitgebers oder anders ausgedrückt, werden zum selben
Zeitpunkt ausgelöst, um die für den Anzeigeübergang von einem zu einem nächsten Anzeigemuster erforderliche Zeitperiode äußerst klein zu halten.
Bei einer bevorzugten Durchführungsform wird die Zeitperiode, während der die Bleichspannung angelegt
wird, länger gewählt als diejenige Zeitperiode, während der die Färbungsspannung anliegt Auf diese Weise läßt
sich eine vollständige Bleichung der betreffenden Anzeigesegmente und eine sehr stabile Anzeige
sicherstellen.
Zur Verbesserung der Sichtbarkeit oder des Kontrastes ist mit der erwähnten DE-OS 26 57 760 auch bereits
ein sogenanntes Auffrischverfahren vorgeschlagen worden, das gemäß einer in der DE-OS 27 33 529
beschriebenen Verfahrensführung noch verbessert werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den großen Vorteil, daß sich die Ansteuerung elektrochromer
Anzeigeelemente mit digital steuerbaren Schaltungen verwirklichen läßt
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sehr hohe Ansteuergeschwindigkeiten, also kurze Ansprechzeiten von beispielsweise
500 msec für elektrochrome Anzeigezellen verwirklicht werden können.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter bezug auf die Zeichnung in
beispielsweiser Ausgestaltung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 in einer Schnittdarstellung den grundsätzlichen Aufbau einer elektrochromen Anzeigevorrichtung
die sich für die erfindungsgemäße Ansteuertechnik eignet,
Fig.2 das Layout eines typischen Siebensegment-Anzeigemusters für eine numerische Anzeige,
F i g. 3(A) in schematischer Darstellung die Anzeige
bedingungen zur Darstellung der Ziffern 1 bis 0,
Fig.3(B) die schematische Wiedergabe von Ansteuersignalen, die den einzelnen Anzeigesegmenten bei
der Darstellung der Ziffern 1 bis 0 in Zuordnung auf die Wiedergabe in F i g. 3(A) zuzuführen sind,
Fig.4 das Schaltbild eines Dekodierers in einet
Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßer Verfahrens,
F i g. 5(A) in schematischer Darstellung die Anzeigebedingungen zur Darstellung der Ziffern 1 bis 0,
F i g. 5(B) in bezug auf die Ziffern nach F i g. 5(A) die durch den Dekodierer nach Fig.4 abgegebener
Ausgangssignale,
F i g. 6 das Schaltbild einer Zuordnungsschaltung, die ein Flip-Flop zur Bestimmung jener Segmente enthält
die mit einer Färbungsspannung zu beaufschlagen sind,
F i g. 7 das Schaltbild einer auf die Segmentpotentiale ansprechenden Bestimmungsschaltung zur Bestimmung
welches Anzeigesegment durch eine Färbungsspannung beaufschlagt werden soll,
Fig.8 die graphische Darstellung des Kontrasts,
aufgetragen über der angelegten Spannung bei einer elektrochromen Anzeigevorrichtung,
Fig.9 das Schaltbild einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Treiberschaltung und
Fig. 10 die zeitbezogene Darstellung von Signalverläufen an verschiedenen Punkten der Ansteuerschaltung
nach F ig. 9.
F i g. 1 zeigt den Aufbau einer elektrochromen Anzeigezelle, für die sich die erfindungsgemäße
Ansteuertechnik eignet:
Auf einem transparenten Glassubstrat 1 ist beispielsweise mit Elektronenstrahl-Verdampfungstechnik eine
lichtdurchlässige Anzeigeelektrode 2 aufgebracht Die Anzeigeelektrode besteht aus In2U3 und weist eine
Schichtdicke von 0,2 μπι auf; der Widerstandswert liegt
bei 20 Ω/Flächeneinheit Auf die Anzeigeelektrode 2 ist
ebenfalls mittels Vakuum-Verdampfungstechnik als elektrochromes Material ein WOrFiIm 7 aufgebracht
Die Ausbildung dieses WOrFilms 7 erfolgte bei einer Substrattemperatur von 3500C mit einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 1 nm/sec bei einem Druck
von 5 χ iO—' Torr (02-Partiajdruck). Der WOj-Fiim 7
wird durch Verwendung einer Metallmaske mit einer Dicke von 0,5 μπι nur auf die Anzeigeabschnitte
aufgebracht Anschließend wird die Anzeigeelektrode 2 mittels Fotoätztechnik unter Verwendung von FeCl3
und HCl als Ätzlösung in eine gewünschte Form gebracht Die Zuführungsabschnitte für die Anzeigeelektrode 2 sind durch einen in Vakuum-Verdampfungstechnik aufgebrachten isolierenden FDm 8 überzogen,
der vorzugsweise aus SiO besteht und eine Schichtdicke von ca. O^ um aufweist Das so hergestellte Substrat
bildet die Front- oder Ansichtseite der elektrochromen Anzeigezelle.
Mittels Vakuumverdampfung wurden auf einem weiteren Glassubstrat 1' eine Gegenelektrode 3 und
eine Bezugselektrode 4 aufgebracht Die Elektroden 3 und 4 bestehen aus Ni und weisen eine Schichtdicke von
02 μπι und einen Widerstandswert von 2 Ω/FIächenein-
heit auf. Die Bezugselektrode 4 dient zur Bestimmung, ob das betreffende Segment gefärbt ist sowie zur
Verwirklichung des erwähnten Teillöschverfahrens. Über der Gegenelektrode 3 ist in gleicher Weise wie der
auf die Anzeigeelektrode 2 aufgebrachte \VO3-Film 7 ein WO3-Film 7' aufgebracht. Die beiden so vorbereiteten
Substrate werden unter Zwischenschaltung von Abstandsstücken 5 aus Glasstäben von ca. 1 mm Stärke
miteinander verbunden. Eine weiße poröse Keramikmasse bildet einen weißen Hintergrund im Inneren der
eiektrochromen Anzeigezelle, in die ein Elektrolyt 6 eingefüllt ist, der beispielsweise aus y-Butyrolacton,
gemischt mit LiCIO4 in einem Anteilsverhältnis von 1,0 Mol/l, besteht.
Es sei nun angenommen, daß das ECD-Element zur
Anzeige numerischer Information mit einem Sieben-Segment-Anzeigemuster gem. F i g. 2 verwendet werden
soll. Zur Erläuterung des erwähnten Teillöschverfahrens wird davon ausgegangen, daß ein Wechsel von
der Anzeige der Ziffer »2« zur Ziffer »3« erfolgen soll. Bei der Darstellung der Ziffer »2« müssen die Segmente
a, b, d, eund # gefärbt sein, während andererseits bei der
Darstellung der Ziffer »3« die Segmente a, b, c, d und g im Färbungszustand stehen müssen.
Demnach ist beim Übergang das Segment e zu bleichen, während das Segment c gefärbt werden muß.
Für die übrigen Segmente ist eine Änderung des Anzeigezustands nicht erforderlich.
Wie erwähnt, ist diese Teillöschtechnik in der DE-OS
26 57 760 beschrieben. Zur Bestimmung, ob das betreffende Segment sich zuvor im Färbungszustand
befand, dient ein sogenanntes Daten-Flip-Flop, das in der Schaltung der Fig.6 mit Bezugshinweis 40
angegeben ist
Bei einem anderen Verfahren zur partiellen Löschung wird das Potential der betreffenden Segmente abgefragt
um zu bestimmen, welches Segment sich zuvor im Färbungszustand befand. In der DE-OS 27 56 048 wird
eine Schaltung für diese Art der Bestimmung oder Auslesung des Anzeigezustands einer eiektrochromen
Anzeigezelle beschrieben. F i g. 7 zeigt ebenfalls ein Beispiel einer Schaltung, mit der sich die Potentiale der
jeweiligen Anzeigesegmente überprüfen lassen. Bei der Schaltung nach F i g. 7 ist eine Eingangsklemme 4 mit
der Bezugselektrode verbunden und eine weitere Eingangsklemme 2 ist an eine Segmentelektrode
angeschlossen.
Wird ein solches ECD-Element beispielsweise in einer Uhr oder einem elektronischen Rechner verwendet,
so liegt die Stellen- oder Größenordnung der Änderung des Anzeigemusters fest In diesem Fall läßt
sich für die Teillöschung vorteilhaft der in Fig.4
dargestellte Dekodierer verwenden. Dieser Dekodierer liefert an dem mit a bis g bezeichneten Ausgangsklemmen
nur dann ein Signal mit Signalpegel »1«, wenn die zugeordneten Segmente vom Bleich- zum Färbungszustand
geändert werden sollen, während sich die Anzeigeinformation fortlaufend von null aus erhöht Die
F i g. 5(A) und 5(B) veranschaulichen die Ausgangssignale des Dekodierers der Fig.4 in Zuordnung auf die
einzelnen Ziffern des Dezimalsystems.
Die Bestimmungsschaltung der F i g. 7 spricht auf die Überprüfung der Potentiale der jeweiligen Segmente
an. Die Fig.8 verdeutlicht die Änderungen des
Kontrastverhältnisses eines Segments in Abhängigkeit vom Segmentpotential im Vergleich zum Potential an
der aus Nickel bestehenden Bezugselektrode.
Obgleich das Kontrastverhältnis von der Filmdicke des eiektrochromen Materials und der Wellenlänge des
Prüfstrahls abhängt, liegt das Kontrastverhältnis bei etwa 10:1 für den Fall eines Segmentpotentials von
— 500 mV, wenn die Prüfung an einer gem. F i g. 1 aufgebauten eiektrochromen Anzeigezelle erfolgt und
der Prüfstrahl eine Wellenlänge von 590 nm aufweist. Die Vergleichsspannung Vcomp sollte auf einen Wert
eingestellt werden, der einem zu bevorzugenden Kontrastverhältnis entspricht In diesem Fall wird
Vcomp auf einem Wert von etwa —0,4 bis —0,2 Volt
gehalten. Ist die Färbung geringer als es der Spannung Vcomp entspricht, so wird das betreffende Segment als
gelöscht oder im Bleichzustand stehend angesehen, so daß es zur erneuten Färbung bereitsteht
Die Prüf- oder Bestimmungsschaltung der F i g. 4, 6 und 7 liefern das Färbungssignal SW mit einem
logischen Wert »1« nur dann, wenn das betreffende Segment vom Bleich- in den Färbungszustand überführt
werden soll. Insbesondere läßt sich das Färbungssignal S Wwie folgt darstellen:
SW=S7S,
worin mit
worin mit
S' der vorherige Anzeigezustand (Färbungszustand entspricht »1«, Bleichzustand entspricht »0«) und mit
S der neue Anzeigezustand
bezeichnet sind.
Das Steuersignal Sliefert ein üblicher Dekodierer, der binär kodierte Dezimalsignale (sogenannte BCD-Signa-Ie)
in Segmentauswahlsignale für das Sieben-Segment-Anzeigemuster umsetzt Die Fig.3(A) und 3(B)
verdeutlichen die Segmentauswahlsignale für die jeweiligen Anzeigemuster.
Bei der vorhergehenden Beschreibung wurde nur das Färbungssignal betrachtet Das Bleichsignal wird in
gleicher Weise erzeugt Beispielsweise kann das Bleichsignal durch die logische Bedingung
SE=S'S
verwirklicht werden. Alternativ dazu kann als Bleichsignal SE auch das Signal S verwendet werden, da die
Bleichspannung ohne Nachteile inkauf nehmen zu müssen, überlagert werden kann.
Die so entstandenen Färbungs- und Bleichsignale SW
und SE werden zur Steuerung von den jeweiligen Segmenten zugeordneten Halbleiterschaltern mit Impulsen
Wund ^kombiniert Der Impuls Wbestimmt die Zeitperiode Tw, für den Färbungsvorgang, während der
Impuls £die Zeitperiode τ ε vorgibt die für das Bleichen
bestimmend ist
Die Impulse W und E lassen sich aus einem Frequenzteiler ableiten, beispielsweise wenn es sich um
eine ECD-Anzeigevorrichtung für eine elektronische Uhr handelt Dazu alternativ kann zur Erzeugung der
Impulse Wund fauch ein monostabiler Multivibrator verwendet werden. Die Erfindung ist selbstverständlich
nicht nur auf ECD-Anzeigevorrichtungen für Uhren beschränkt Vielmehr eignet sieh die Erfindung zur
elektronischen Anzeige von Daten besonders gut auch bei elektronischen Rechnern, Kilometerstandsanzeigern
in Kraftfahrzeugen, bei elektronsichen Wiegevorrichtungen u. dgl.
Wird die Verwendung eines Auffrischimpulses R vorgesehen, so sollten sämtliche Segmente kurzzeitig in
den Bleichzustand gebracht werden, woraufhin bestimmte gewünschte Segmente koloriert werden. In
diesem Fall muß also der Impuls E früher auftreten als
der Impuls W. Dementsprechend wird der Halbleiterschalter zur Zuführung der Färbungsspannung über die
logische Verknüpfung
(SW+RSJW
geschlossen. Andererseits schließt die logische Verknüpfung
(SE+ R) E
den Halbleiterschalter zur Zuführung der Bleichspannung. Dazu alternativ kann der Halbleiterschalter für
die Bleichspannung auch über die logische Verknüpfung
S+RE
geschlossen werden, wenn sämtliche nicht gewählte Segmente gebleicht werden sollen.
Die Fig.9 zeigt in schematischer Darstellung eine Ansteuerschaltung gemäß der Erfindung. Bei dieser
Schaltung spricht der Halbleiterschalter zur Zuführung der Bleichspannung auf die logische Verknüpfung
R+RE
Die Ansteuerschaltung nach Fig.9 umfaßt als wesentliche Baugruppen monostabile Multivibratoren
11 und 12, die die erwähnten Impulse Wund £ abgeben.
Die Färbungsspannung liefert eine negative Konstant-Spannungsquelle 13, während die Bleichspannung aus
einer positiven Konstant-Spannungsquelle 14 stammt.
Fig. 10 veranschaulicht in zeitbezogenen Diagrammen
verschiedene Signale in der Schaltung der F i g. 9.
Mit V ist ein der Segmentelektrode (oder der Anzeigeelektrode) zuzuführendes Spannungssignal bezeichnet;
wie in der Darstellung erkennbar, entspricht der gestrichelt gezeichnete Abschnitt einem Zustand
hoher Systemimpedanz. Das mit / bezeichnete Diagramm verdeutlicht den Stromfluß durch die Anzeigeelektrode.
Die positiven Stromabschnitte entsprechen dem Bleichvorgang. Das mit CR. gekennzeichnete
Signaldiagramm verdeutlicht das Kontrastverhältnis. Der Auffrischimpuls R läßt sich entweder durch
manuelle Betätigung einer entsprechenden Taste auslösen oder durch einen Frequenz-Untersetzer
gewinnen, wie er beispielsweise in elektronischen Uhren verwendet wird. Der Auffrischimpuls R muß mit
ίο Taktimpulsen Cl synchronisiert sein, um Situationen
auszuschließen, bei denen der Auffrischimpuls R zu einem Zeitpunkt beginnt, an dem gerade die Impulse W
oder E auftreten oder um zu verhindern, daß der Auffrischimpuls R zu einem Zeitpunkt endet, an dem
ebenfalls gerade der Impuls lVoder £ auftritt.
Die Ansteuerschaltung der Fig.9 ist an eine elektrochrome Anzeigezelle etwa gemäß F i g. 1 angeschlossen.
Eine zu bevorzugende Ansteuerbedingung läßt sich etwa wie folgt charakterisieren: »
Der Färbungs-Spannungsimpuls weist einen Spannungspegel von etwa 0,5 Volt und eine Impulsbreite von
500 msec auf. Der Pegel des Bleichspannungsimpulses liegt bei etwa 2,0 bis 2,5 Volt mit einer Impulsbreite von
1 see. Die tatsächliche Bleichperiode beträgt etwa 200 msec. Während des Bleichvorgangs fließt eine
Ladungsmenge von über 5 mC/cm2, und das Kontrastverhältnis im Färbungszustand beträgt über 3:1
(ermittelt mit einem Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 590 nm). Es wird eine vollständige Bleichung
erreicht. Der Färbungszustand wird bei Raumtemperatur für mehr als 24 Stunden aufrechterhalten. Zur Zeit
noch laufende Untersuchungen ergaben bei hoher Zuverlässigkeit der Anzeige füf dieses System mehr als
106 Änderungen des Anzeigezustands bei einer etwa alle
zwei Sekunden erfolgenden Anzeigeänderung.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
- Patentansprüche:i. Verfahren zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung, die ein elektrochromes Material und eine Anzahl von in festgelegter Musterverteilung angeordnete Anzeigeeiektroden enthält, die in bestimmter Ansteuerkombination jeweils ein bestimmtes Zeichen anzeigen, wobei beim Wechsel von der Anzeige eines bestimmten Zeichens zur Anzeige eines anderen Zeichens nur an ι ο diejenigen) Anzeigeelektrode(n) eine elektrische Spannung angelegt wird, die den beiden Zeichen nicht gemeinsam ist (sind), während die gemeinsamen) Anzeigeelektrode(n) zu diesem Zeitpunkt durch keine elektrische Feldspannung beaufschlagt wird (werden), dadurch gekennzeichnet, daß bei desi Anzeigewechsel eine vom Bleich- auf den Färbungszustand umzuschaltende Anzeigeelektrode an eine Färbungsspannung und gleichzeitig eine andere vom Färbungs- auf Bleichzustand umzuschaltende Anzeigeelektrode an eine Bleichspannung gelegt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Färbungsspannung und der Bleichspannung gleichzeitig ausgelöst wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitperiode, während der die Bleichspannung an die betreffende(n) Anzeigeelektrode(n) angelegt wird, langer ist als die Anlegedauer der Färbungsspannung.
- 4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für eine elektrochrome Anzeigevorrichtung, die außer elektrochromem Material und einer Anzahl von in festgelegter Musterverteilung angeordneten Anzeigeelektroden die in bestimmter Ansteuerkombination jeweils ein bestimmtes Zeichen anzeigen, eine Gegenelektrode enthält, gekennzeichnet durch- eine positive Konstantspannungsqutlle (14);— eine erste Schalteinrichtung, über die die positive Konstantspannungsquelle mit einer ersten zu bleichenden Anzeigeelektrode verbindbar ist;— eine negative Konstantspannungsquelle (13) und- eine zweite Schalteinrichtung, über die die negative Konstantspannungsquelle auf eine zweite, auf Anzeige zu färbende Anzeigeelektrode schaltbar ist.50
- 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schalteinrichtung gleichzeitig in den Schaltzustand EIN schaltbar sind.
- 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung für eine längere Zeitperiode im Schaltzustand EIN verriegelbar ist als die zweite Schalteinrichtung.
- 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode(n) (3) auf bo Massepotential gelegt ist(sind).
- 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert der von der positiven Konstant-Spannungsquelle (14) abgegebenen Ausgangsspannung höher liegt als jener der t/> negativen Konstant-Spannungsquelle (13).Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung, die ein zwischen zwei mit Elektroden versehenen Trägerplatten eingebrachtes elekuochromes Material enthält mit der Möglichkeit, die Lichtabsorptionseigenschaften bei Zuführung bestimmter Ansteuerströme reversibel zu ändern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Ansteuerverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.Allgemein unterscheidet man zwischen drei Typen elektrochromer Anzeigevorrichtungen, die im folgenden auch als ECD-Elemente (ECD = ElektroChromic Display) bezeichnet sind:Bei der ersten Art solcher ECD-Elemente wird eine elektrisch induzierte chemische Reaktion einer farblosen Flüssigkeit ausgenützt, um einen farbigen, unlöslichen Film auf einer Kathodenoberfläche zu erzeugen. Als Beispiel für eine farblose Flüssigkeit, die sich für diese Art von ECD-Elementen eignet, sei eine wäßrige Lösung eines leitenden Salzes, z. B. KBr und eines elektrochromen Materials, z. B. Viologen, erwähnt, die bei der elektrochemischen Reduktion einen purpurartigen Film erzeugen. (Vgl. nur beispielshalber den durch C. J. Shoot et al in Appl. Phys. Lett 23, [1973], S. 64 - 65, veröffentlichten Fachaufsatz.)Wird eine Anzeigeelektrode auf einem unter einem bestimmten Pegel (einem sogenannten Schwellenpegel) liegenden Potential gehalten, so läuft folgende Reaktion ab, bei der sich auf der Anzeigeelektrode ein purpurartiger Film bildet:
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP599277A JPS6037411B2 (ja) | 1977-01-21 | 1977-01-21 | 電子式はかり |
JP7811077A JPS5391599A (en) | 1977-06-29 | 1977-06-29 | Driving method of electro-chromic display unit |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2802235A1 DE2802235A1 (de) | 1978-07-27 |
DE2802235B2 DE2802235B2 (de) | 1980-01-03 |
DE2802235C3 true DE2802235C3 (de) | 1980-09-04 |
Family
ID=26340046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2802235A Expired DE2802235C3 (de) | 1977-01-21 | 1978-01-19 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4209770A (de) |
CH (1) | CH621452B (de) |
DE (1) | DE2802235C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5550294A (en) * | 1978-10-09 | 1980-04-11 | Nippon Chemical Ind | Device for driving display unit having storage property |
JPS5567789A (en) * | 1978-11-16 | 1980-05-22 | Sharp Kk | Driving method of electrochromic display unit |
US5220317A (en) * | 1990-12-11 | 1993-06-15 | Donnelly Corporation | Electrochromic device capable of prolonged coloration |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4060974A (en) * | 1975-07-02 | 1977-12-06 | Citizen Watch Company Limited | Method and apparatus for driving electrochromic display device |
JPS529470A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-25 | Citizen Watch Co Ltd | Clock |
-
1978
- 1978-01-19 DE DE2802235A patent/DE2802235C3/de not_active Expired
- 1978-01-20 US US05/871,040 patent/US4209770A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-01-20 CH CH59878A patent/CH621452B/de unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4209770A (en) | 1980-06-24 |
CH621452GA3 (de) | 1981-02-13 |
DE2802235A1 (de) | 1978-07-27 |
DE2802235B2 (de) | 1980-01-03 |
CH621452B (de) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2737031C2 (de) | Ansteuerschaltung für elektrochrome Anzeigeelemente | |
DE2739613C2 (de) | Elektrochromatische Anzeigevorrichtung | |
DE69731454T2 (de) | Elektooptische schaltvorrichtung | |
DE2814208C2 (de) | Ansteuerschaltung für eine elektrochrome Anzeigevorrichtung | |
DE2733529C2 (de) | Treiberschaltung für eine elektrochrome Anzeigevorrichtung | |
DE2756763C2 (de) | Elektrochromes Datensichtgerät | |
DE2828185A1 (de) | Elektrochrome anzeigevorrichtung mit einer zusatzelektrode und verfahren zur auffrischung des anzeigezustands einer solchen anzeigevorrichtung | |
DE2213506A1 (de) | Darstellungs- und Schreibvorrichtung und -verfahren | |
DE2731718C3 (de) | Elektrochrome Anzeigevorrichtung | |
DE2825390C2 (de) | Treiberschaltung für eine elektrochrome Anzeigevorrichtung | |
DE2844480A1 (de) | Elektrochrome anzeigeeinheit und verfahren zur ansteuerung derselben | |
DE2802235C3 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung | |
DE2723413B2 (de) | Steuerschaltung für elektrochrome Segment-Anzeigeeinrichtungen | |
DE2804111C2 (de) | Schaltung zur Ansteuerung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung | |
DE2946792A1 (de) | Elektrochrome anzeigevorrichtung | |
DE2756048A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum auslesen des anzeigezustands einer elektrochromen anzeigevorrichtung | |
DE2650732A1 (de) | Verfahren zur ansteuerung und/oder loeschung einer elektrochromen anzeigeeinheit | |
DE2756551A1 (de) | Elektrochrome anzeige | |
DE2723412A1 (de) | Konstantstrom-steuerschaltung fuer elektrochrome segment-anzeigeeinrichtungen | |
DE2816837C2 (de) | Ansteuerschaltung für eine elektrochrome Anzeigevorrichtung | |
DE2902511A1 (de) | Elektrochrome anzeigevorrichtung | |
DE2803604A1 (de) | Elektrochrome anzeigevorrichtung fuer negativanzeige | |
DE3049188A1 (de) | Elektrolumineszenz-darstellungsvorrichtung und betriebsverfahren | |
DE2549912A1 (de) | Vorrichtung zum darstellen von informationen | |
DE2542235B2 (de) | Fluessigkristall-anzeige mit bistabiler cholesterinischer fluessigkristall- schicht |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: ABITZ, W., DIPL.-ING.DR.-ING., PAT.-ANW., 81679 MUENCHEN |