DE2825390A1

DE2825390A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zum ansteuern einer elektrochromen anzeigezelle

Info

Publication number: DE2825390A1
Application number: DE19782825390
Authority: DE
Inventors: Katubumi Koyanagi; Hiroshi Take; Hisashi Uede
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-06-14
Filing date: 1978-06-09
Publication date: 1978-12-21
Also published as: DE2825390C2; CH634432A5; US4535329A

Description

Sharp K.K. 1050-GER

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

30

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.

809851/0897

Sharp K.K.

TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER 1050-GER

— 5 —

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,

809851/0897

Sharp K.K.

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTEP 1050-GER

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.

809851/0897

Sharp K.K.

TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER

— 1 —

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

809851/0897

Sharp K.K.

TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTEP 1050-GER

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:

20

(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,

30

809851/0897

Sharp K.K.

TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTEP 1050-GER

-B-

(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.

809851/0897

Sharp K.K. TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER 1050-GER

- 10 -

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.

809851/0897

Sharp K.K. TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTEP 1050-GER

- 11 -

(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

809851/0897

Sharp K.K. TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER 1050-GER

- 12 -

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.

8098B1/0897

Sharp K.K. TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER 1050-GER

- 13 -

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

809851/0897

Sharp K.K.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER 1050-GER

- 14 -

den Kennlinien oder Kennwerten der Transistoren T_R3 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.

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.

809851/0897

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

28253S0

- 15 -

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

809851/0897

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ^c^J^

I JOU^-VxEiK

- 16 -

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-

809851/0897

TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER

Sharp K.K. 1050-GER

282539Q

- 17 -

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.

809851 /0897

Sharp K.K.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEiSTER 1050-GER

- 18 -

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.

809851/0897

Claims

PATENTANWÄLTE TER MEER - MÜLLER - STElNMEiSTER D-8OOO München 22 D-4800 Dielefeld Triftstraßo 4 Siekerwall 7 1O5O-GER 9. Juni 1978 Dr.G/vL SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer elektrochromen Anzeigezelle Prioritäten: 14. Juni 1977, Japan, Ser.Nr. 70838/1977 16. Juni 1977, Japan, Ser.Nr. 71714/1977 PATENTANSPRÜCHE

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.

809851 /0897

ORIGINAL INSPECTED

Sharp K.K. TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER 1050-GER

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