DE60018270T2

DE60018270T2 - Verfahren und einrichtung zur selektiven aktivierung von adressierbaren anzeigeelementen, insbesondere für vorrichtungen mit bildsignal-fortpflanzung entlang eines anzeigeleiters mit anzapfpunkten

Info

Publication number: DE60018270T2
Application number: DE60018270T
Authority: DE
Inventors: Abraham Rindal
Original assignee: Sun Microsystems Inc
Current assignee: Sun Microsystems Inc
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2020-04-01
Also published as: US6456281B1; WO2000060567A9; WO2000060567A1; EP1169695B1; AU4186100A; DE60018270D1; EP1169695A1; JP2002541520A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf das Adressieren von Pixeln, welche in einem Array-Format für Displayanwendungen angeordnet sind und insbesondere auf das Ansteuern (Treiben) von Pixeladressierleitungen in einem Videodisplay.
Hintergrund der Erfindung
Adressierbare Komponenten, welche in Reihen und Spalten angeordnet werden können, werden allgemein gefunden in Anwendungen, welche beispielsweise reichen von Speicher- bis hin zu Paneelvideodisplayvorrichtungen. Ein Matrixdisplaygerät zum Anzeigen von Videosignalen weist im Allgemeinen ein Displaypaneel auf, welches ein Array von adressierbaren Komponenten aufweist, welche angeordnet sind in Reihen- und Spaltenleitungen von Pixeln. Die zweidimensionale Reihen- und Spaltenleitungen werden üblicherweise angeordnet in einem rechteckigen Format. Die adressierbare Komponente wird Bildelement genannt, Displayelement oder Pixel und besteht aus einem lichtempfindlichen Element. Das Displayelement kann Licht emittieren, reflektieren oder durchlassen, als Antwort auf Signale welche in die Leitung adressiert werden. Die Displayelemente können hergestellt werden aus verschiedenen Materialien und können konstruiert werden auf verschiedene Weisen in Abhängigkeit von dem Typ und der Verwendung der Displayvorrichtung. Verschiedene Typen, wie beispielsweise flüssige Kristallzellen, Elektrochromzellen, Plasmazellen, fluoreszierende Displayröhren, Licht-emittierende Dioden (LEDs) und Elektrolumineszenzzellen sind bekannt. Licht-modulierende Materialien, welche verwendet werden, um Displayelemente zu konstruieren sind bekannt in der Industrie und sie hängen fundamental ab von einem angewandten elektrischen Feld, um den Betrag von emittierten, reflektierten oder durchgelassenem Licht zu modulieren. Manche der Lichtmoduliermaterialien zeigen kein scharfes elektrisches Feld gegenüber Lichtanregungscharakteristika. Deshalb kann eine aktive Vorrichtung wie beispielsweise eine Diode oder ein Transistor verwendet werden in Zusammenhang mit den adressierbaren Komponenten, um die Pixellichtcharakteristika zu verbessern. Beispielsweise ist die Verwendung eines Dünnfilm-MOS-Feld-Effekt-Transistors (TFT) als Schaltelement wohl bekannt für die Fachleute auf diesem Gebiet.
Die Lichtausgabe des Bildelements kann proportional sein zu dem angewandten Adressiersignal in dem Matrixdisplay. Um ein spezifisches Bildelement oder Pixel in einem Matrixdisplay zu adressieren, muss das Pixel identifiziert und angeregt werden. Das angeregte Pixel wird entsprechend Licht emittieren, reflektieren oder durchlassen. Das Pixel im letzteren Fall wird aktiviert. Innerhalb eines Arrays von einer Pixelmatrix kann jedes Pixel eine einzige Adresse aufweisen, welche spezifiziert wird bezüglich der Reihen- und Spaltenposition, z.B. das Element in der Reihe x und Spalte y oder Element (x, y). Um das Pixel (x, y) anzuregen, um es in den „an"-Status zu versetzen, wird das Pixel (x, y) aktiviert durch Adressieren der Position (x, y) und Anregen des Pixels. Das Pixel kann angeregt werden durch Bereitstellen einer Spannung oberhalb eines Schwellwertniveaus liegt für die adressierte Position.
In einer Adressiertechnik wird das Pixel (x, y) elektrisch gekoppelt an einen Reihenleiter, welcher sich schneidet mit einem Spaltenleiter. Das Pixel (x, y) wird aktiviert durch Adressieren der spezifischen Reihenleiterleitung x und der Spaltenleiterleitung y. Jede Leitung wird angesteuert durch ein Treibermittel, welches die Leitung gemäß einem angewandten Signal adressiert. Das Treibermittel besteht aus einer Spaltentreiberschaltung für jede Spalte, welches betrieben wird in Übereinstimmung mit der Leitungsfrequenz eines angewandten Videosignals zum Bereitstellen von Datensignalen, welche davon abgeleitet wurden zu der Spalte, in welcher das Pixel elektrisch gekoppelt (geschaltet) ist, eine Reihentreiberschaltung für jede Reihe zum Scannen der Reihe, in welcher das Pixel elektrisch gekoppelt ist und eine Kontrollschaltung, welche den Zeitablauf des Betriebs der Treiberschaltungen kontrolliert, welche reagiert auf ein angewandtes Videosignal.
Alle Pixel, welche in einer Reihenleitung angeordnet sind, werden elektrisch gekoppelt an eine Reihenleitung und somit an einen Reihentreiber. Pixel, welche in einer Spaltenleitung angeordnet sind, werden elektrisch gekoppelt an eine Spaltenleitung und somit an einen Spaltentreiber. Deshalb werden M Pixel in einer Reihe im Allgemeinen gekoppelt an einen Reihentreiber und jedes wird separat gekoppelt an einen von M Spaltentreibern.
Auf ähnliche Weise werden N Pixel in einer Spalte im Allgemeinen gekoppelt an einen Spaltentreiber und jedes wird separat gekoppelt an einen von N Reihentreibern. Ein Matrixdisplay von M × N Pixeln benötigt üblicherweise M Spaltentreiber und N Reihentreiber oder M + N Leitungstreiber. Deshalb besteht ein Display mit einer Auflösung von 1280 × 1024 Pixeln aus 1.310.720 Pixeln, 1280 Spalten von Pixeln und 1024 Reihen von Pixeln und 2304 Leitungstreibern. Bilder werden gebildet durch Aktivieren oder Deaktivieren von ausgewählten Pixeln in dem Pixelarray gewöhnlich in sequentieller Weise von links nach rechts und von oben nach unten.
1 zeigt eine herkömmliche Videomatrixdisplayvorrichtung 100, welche eine Mehrzahl von Pixeln P aufweist, welche angeordnet sind entlang der y-Achse in N Reihen und von Treibern R_N angetrieben werden und entlang der x-Achse in M Spalten angetrieben durch Treiber C_M. Jedes Pixel P hat 2 Verbindungsanschlüsse. Der erste Anschluss 122 des Pixels P_1.1 ist gekoppelt mit der Reihenleitung 110a und der zweite Anschluss 112 des Pixels ist gekoppelt mit der Spaltenleitung 120a. Der erste Anschluss der Pixel P_1.1 bis P_1.M ist elektrisch gekoppelt mit der Reihe 110a, während die zweiten Anschlüsse separat gekoppelt sind mit den korrespondierenden Spalten, welche getrieben werden durch C₁ bis C_M. Beispielsweise wird, um die Pixel P_3,4 zu aktivieren, die Reihenleitung 110 adressiert durch den Treiber R₃ und die Spaltenleitung 120d wird gleichzeitig adressiert durch den Treiber C₄. Ein spezifisches Muster von Pixeln kann adressiert werden zum Anschalten der Pixel durch Aktivieren einer Mehrzahl von Reihen- und Spaltentreibern in einer sequentiellen Weise. Deshalb wird eine große Anzahl von Treibern physisch gebraucht, um ein Matrixdisplay zu konstruieren. Die Anzahl von Treibern nimmt mit der Zunahme der Displayauflösung zu, da eine größere Anzahl von Reihen und Spalten benötigt wird. Es besteht daher eine Notwendigkeit, die Anzahl von Treibern in einer Vorrichtung, welche adressierbare Komponenten verwendet, zu reduzieren. Für Hochauflösungsdisplays können die Kosten für eine große Anzahl von Treibern signifikant sein bzgl. der Gesamtkosten des Displays. Die Komplexität der Schaltungskomponenten, welche verbunden sind mit den Treibern, wie beispielsweise Generatoren, Steuerungseinheiten und Treiberspeicher nimmt auch mit der Auflösung zu und stellt des Weiteren einen Nachteil zusätzlich zu der großen Anzahl von Treibern dar. Das Reduzieren der Anzahl von benötigten Treibern in Matrixdisplayvorrichtungen wie beispielsweise Flachpaneeldisplays, bei gleichzeitiger Erreichung oder Beibehaltung der gleichen oder einer besseren Bildauflösung ist wünschenswert.
Die WO 96/15519 beschreibt ein Treibergerät, welches aufweist, einen Reihentreiber, einen Displayleiter, welcher getrieben wird durch einen Videotreiber und eine Mehrzahl von Dioden, welche über ihre Anode mit dem Displayleiter verbunden sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Displayansteuerungsgerät in Übereinstimmung mit Anspruch 1. Ausführungsformen der Erfindung werden beschrieben in den abhängigen Ansprüchen.
Die oben identifizierten Probleme können zum großen Teil gelöst werden durch ein Matrixdisplayverfahren und eine Vorrichtung, welche die große Anzahl von Reihen- und Spaltenleitungstreibern eliminieren, welche gebraucht werden, um adressierbare Elemente oder Pixel zu adressieren und selektiv zu aktivieren. Um den obigen Vorteil zu erreichen, kann das Gerät eine Gesamtzahl von nur 2 Treibern bereitstellen, um M × N Displayvorrichtung zu treiben, wie beispielsweise ein Flachpaneeldisplay. Ein erster und ein zweiter Treiber können verwendet werden, um erste und zweite Signale zu treiben, bei leicht verschiedenen Frequenzen (oder Phasen) auf einem ersten und zweiten Displayleiter. Eine Mehrzahl von Pixeln kann gekoppelt werden zwischen den ersten und zweiten Displayleitern. Die Pixel können adressiert werden in Übereinstimmung mit einer Pixelposition, in welcher das erste Signal ungefähr phasengleich sein kann mit dem zweiten Signal. Die Pixelposition wechselt von einem Pixel zu dem nächsten bei einer Scannrate, welche proportional ist zu der Differenz zwischen den ersten und zweiten Signalfrequenzen. Die ersten und zweiten Leiter können eine Mehrzahl von Verzögerungselementen und Anschlusspunkten enthalten, wobei jedes Pixel gekoppelt sein kann zwischen Anschlusspunkten auf den ersten und zweiten Leitern. Eine Mehrzahl von Pixel-Reihen- und Spaltenleitern kann bereitgestellt werden, wobei jede verbunden ist mit einem anderen Anschlusspunkt von den ersten und zweiten Displayleitern.
Die Reihen- und Spaltenleiter können beendigt werden durch ihre charakteristische Impedanz, um jegliche Reflektion des wandernden Signals zu verhindern. Des Weiteren können die ersten und zweiten Displayleiter auch durch ihre charakteristische Impedanz beendet werden, um jegliche Reflektion der Signale zu verhindern, welche auf irgendeinem der Leiter wandern. Die Zeitdauern (Perioden) der ersten und zweiten Signale können größer sein als oder ungefähr gleich wie die Ausbreitungsverzögerung jeweils zwischen ersten und letzten Anschlusspunkten auf den ersten und zweiten Leitern. Die Pulsbreite der ersten und zweiten Signale kann kleiner oder ungefähr gleich mit einer Ausbreitungszeit des ersten und zweiten Signals zwischen benachbarten Anschlusspunkten jeweils auf den ersten und zweiten Displayleitern sein. Die Matrixdisplaypixel können selektiv angeschaltet werden durch Modulieren einer Amplitude des ersten Signals und einer Amplitude des zweiten Signals, wenn die ausgewählten Pixelposition(en) adressiert werden, so dass das Spannungsdifferential zwischen den ersten und zweiten Signalen ausreicht, um das adressierte Pixel anzuschalten.
Allgemein gesprochen wird ein Verfahren und eine Vorrichtung betrachtet, welche selektiv adressierbare Elemente anschaltet in einer M + N Arrayanordnung. Das Gerät kann aufweisen zwei separate Displayleiter, welche getrieben werden von zwei separaten Treibern, bei denen die Frequenz ihrer Signale unterschiedlich ist. Eine Mehrzahl von adressierbaren Elementen kann verbunden werden mit Anschlusspunkten auf den zwei Displayleitern. Eine Mehrzahl von Reihen- und Spaltenleitern kann verbunden werden mit den ersten und zweiten Displayleitern. Jeder Reihen- oder Spaltenleiter kann verbunden werden in einem einzigen Punkt auf dem Displayleiter und kann beendet werden durch seine charakteristische Impedanz. Die Signale, welche auf jedem Displayleiter wandern, können sequentiell verzögert werden durch Verzögerungselemente. Die Pixel können sequentiell adressiert werden mit einer Rate, welche proportional ist zu der Frequenzdifferenz zwischen den ersten und zweiten Signalen und kann selektiv angeschaltet werden in Übereinstimmung mit der Amplitudendifferenz zwischen den ersten und zweiten Signalen.
Des Weiteren wird ein Pixeldisplay betrachtet, welches eine Sequenz von Pixeln aufweist, wobei jedes Pixel gekoppelt ist zwischen einem ersten Displayleiter und einem separaten zweiten Displayleiter, wobei jeweils ein erster Treiber und ein zweiter Treiber ein erstes Signal und ein zweites Signal treiben auf den ersten und zweiten Displayleitern. Die Pixel können sequentiell adressiert werden bei einer Rate, welche proportional zu der Frequenzdifferenz zwischen den ersten und zweiten Signalen ist, während sie selektiv aktiviert werden können gemäß der Amplitudendifferenz zwischen den ersten und zweiten Signalen.
Des Weiteren wird ein Verfahren betrachtet zum Treiben eines adressierbaren Elementarrays, welche aufweist das Treiben eines ersten Signals auf einem ersten Adressierleiter bei einer ersten Frequenz und Treiben eines zweiten Signals auf einem zweiten Adressierleiter bei einer zweiten Frequenz. Der zweite Adressierleiter ist getrennt von dem ersten Adressierleiter und die ersten und zweiten Frequenzen können leicht unterschiedlich sein. Die adressierbaren Elemente können sequentiell adressiert werden gemäß einer adressierbaren Elementposition, in der das erste Signal ungefähr phasengleich ist mit dem zweiten Signalpunkt. Die Aktivierung von ausgewählten adressierbaren Elementen kann erreicht werden durch Modulieren der Amplituden der ersten und zweiten Signale während der Zeit, wenn ein Pixel, welches ausgewählt wird, um ausgeschaltet zu werden, adressiert wird, so dass die Amplitudendifferenz der ersten und zweiten Signale ausreichend sein kann, um das ausgewählte adressierbare Element zu aktivieren.
Bei einer anderen Lösung, in der ein Display Pixel aufweist, welche angeordnet sind in M Reihen und N Spalten, würden die Pixel in jeder Reihe zusammengekoppelt durch ein Reihen-leitendes Element, welches erste und zweite Enden aufweist und wobei die Pixel in jeder Spalte zusammengekoppelt werden durch ein Spalten-leitendes Element, welches erste und zweite Enden aufweist. Die zusammengekoppelten Pixel werden getrieben durch erste und zweite Reihentreiber (DX₁, DX₂), welche entsprechend gekoppelt sind mit ersten und zweiten Enden des Reihen leitenden Elements.
Die Spalten-gekoppelten Pixel werden getrieben von ersten und zweiten Spaltentreibern (DY₃, DY₄), welche jeweils gekoppelt sind mit den ersten und zweiten Enden des Spalten leitenden Elements. Daher wird eine Gesamtzahl von nur vier Treibern verwendet, um M × N Elemente in dem Array anzusteuern.
Jeder Treiber gibt ein zeitvariierendes Signal mit einer unterschiedlichen Frequenz aus und die Treibersignale verbreiten sich durch das zugehörige leitende Element.
Die Amplitude eines jeden Treibers ist ungefähr halb so groß wie die gesamte Amplitude, welche benötigt wird, um ein Pixel zu aktivieren oder anzuschalten. Die zeitvariierende Spannung, welche ein Pixel in einer Reihe erfährt, wird bestimmt durch die Amplitude und die Frequenz (ω₁, ω₂) des Reihentreibers (DX₁, DX₂) und durch die Verbreitungszeit, welche benötigt wird, damit die Signale das Pixel erreichen. Auf ähnliche Weise erfahren Spaltenpixel zeitlich variierende Spannungssignale, welche bestimmt werden durch die Amplitude und die Frequenz (ω₃, ω₄) des Spaltentreibers DY₃, DY₄ und durch die relevante Verbreitungszeit.
Ein vergleichendes Beispiel implementiert ein Pixelanschaltsignal, welches die Schlagfrequenzdifferenz zwischen zwei Treiberquellensignalen verwendet, welche sich verbreiten durch einen Pixelstrang von gegenüberliegenden Seiten des Strangs. Das Treiberdifferenzsignal verweilt ausreichend lang auf jeder Pixelposition, um genügend Energie zu liefern, um den Pixel an- oder auszuschalten. Eine vertikale Scann-Rate wird bestimmt durch das Frequenzdifferential (ω₁ – ω₂) und ein horizontales Scannerratenfrequenzdifferential (b3 – b4). Die absoluten Frequenzen ω₁, ω₂, ω₃, ω₄ werden proportional gesetzt zu der Ausbreitungsverzögerung des Mediums durch das die Signale von DX₁, DX₂, DY₃, DY₄ wandern. Vorzugsweise sind die Frequenzen von den Treibersignalen, welche gekoppelt sind an die selben leitenden Elemente, ungefähr vergleichbar mit dem Kehrwert der Ende/Ende-Ausbreitungszeit, welche einher geht mit dem leitenden Element. Eine Videoinformation, welche angezeigt werden soll, wird verwendet, um zumindest einen von den Reihentreibern und einen von den Spaltentreibern zu modulieren.
In einem weiteren Beispiel können die Spalten parallel adressiert werden. Die Spalten können gekoppelt werden mit einem Displayleiter durch eine Spannungstransfer/Isolationsschaltung. Eine wellenförmige Spannung oder eine Impulsfolge kann verbreitet werden entlang des Displayleiters, so dass ein Puls auf dem Displayleiter präsent ist für jedes Pixel einer Reihe von Pixeln, welche adressiert werden sollen. Wenn sich der Anfang der Impulsfolge ausgebreitet hat zu dem letzten Spaltenanschlusspunkt, so dass ein anderer Puls präsent ist an jedem Spaltenanschlusspunkt, welcher korrespondiert mit der Reihe von Pixeln, welche ausgewählt werden soll, wird ein korrespondierender Leiter parallel transferiert zu jedem Spaltenleiter. Daher wird eine Spannung bereitgestellt, um jedes Pixel ein- und auszuschalten, auf der ausgewählten Reihe, wie es bestimmt wurde durch den Status der Impulsfolge an jedem Spaltenanschlusspunkt. Während der Zeit, in der die Spannungen bereitgestellt werden für die Spaltenleiter, werden die Spaltenleiter isoliert von den Spaltenanschlusspunkten, so dass eine nächste Impulsfolge, welche korrespondiert mit der nächsten Pixelreihe, sich entlang des Displayleiters ausbreiten kann. Die Reihen können ausgewählt werden durch eine beliebige Reihenadressiertechnik, wie beispielsweise individuelle Reihentreiber oder eine Schlagfrequenztechnik, welche nur zwei Reihentreiber benötigt.
In einem Beispiel weist die Ladungstransfer-/Isolationsvorrichtung für jeden Spaltenleiter eine Diode auf, deren Anode verbunden ist mit einem Spaltenanschlusspunkt auf dem Displayleiter und deren Kathode verbunden ist mit dem Spaltenleiter. Ein Kondensator kann ebenfalls enthalten sein. Die Anode von jedem Kondensator kann verbunden werden mit den Kathoden, welche verbunden sind mit einem Ladesignal. Das Ladesignal kann getrieben werden zu einer niedrigen Spannung, um Spannung zu transferieren an die Kondensatoren in Übereinstimmung mit dem Status der Impulsfolge an jedem Anschlusspunkt. Das Ladesignal kann getrieben werden zu einer hohen Spannung, um die Spannung für den Spaltenleiter bereitzustellen. Wenn das Ladesignal hoch ist, können die Dioden umgekehrt belastet werden oder aus sein, so dass die Spaltenleiter isoliert sind von dem Displayleiter und die nächste Reihenimpulsfolge wird verbreitet auf dem Displayleiter.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden Beschreibung, in welcher die bevorzugten Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden Beschreibung, in welcher die bevorzugten Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:
1 ein Blockdiagramm ist, welches eine Matrixdisplayvorrichtung illustriert, welche M × N Pixel aufweist und getrieben wird von einer Gesamtzahl von M + N Treibern in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik;
2 ein Blockdiagramm ist, welches ein Beispiel einer Matrixdisplayvorrichtung illustriert, welche M × N Pixel aufweist, welche von zwei Treibern getrieben werden;
3 die Verbreitung von Signalen innerhalb eines Matrixdisplays veranschaulicht;
4 wellenförmige Signale illustriert im Zusammenhang mit 3 in sequentieller Weise zu einem Zeitpunkt;
5 ein vereinfachtes Diagramm ist, um zu illustrieren, wie individuelle Elemente angesteuert werden in einer Matrixdisplayvorrichtung;
6 wellenförmige Displaysignale an verschiedenen Punkten des Displays von 5 illustriert;
7 das Anschalten eines adressierbaren Elements illustriert, welches andere Anschaltbedürfnisse hat, als diejenigen, welche direkt bereitgestellt werden durch die Adressiersignale;
8 eine Mehrzahl von Pixeln in einer vereinfachten Matrixdisplayvorrichtung veranschaulicht, um das Scannen von Pixeln zu illustrieren;
9 die Wellenform von Signalen in 7 illustriert, welche das Scannen (z.B. sequentielles Adressieren) einer Mehrzahl von Pixeln illustriert,
10 die Wellenformen von Treibersignalen illustriert und ein Modulierungssignal zum Anschalten eines bestimmten Pixels in 7;
11 ein Beispiel veranschaulicht, in dem die Verzögerungselemente gemäß 3 Verlängerungen sind, welche auf einer Leiterplatte gemacht wurden;
12 ein Beispiel veranschaulicht, in dem der Displayleiter eine Ebene ist;
13 ein Blocktreiber eines Displays ist, welches M × N Pixel aufweist und getrieben wird von einer Gesamtzahl von vier Treibern;
14A und 14B die zeitabhängige Treibersignalspannung veranschaulichen, welche präsent ist bei unterschiedlichen Pixeln entlang eines leitenden Elements;
15 ein Beispiel veranschaulicht, in dem zeitabhängige Treiber gekoppelt werden zwischen ersten und zweiten leitenden Ebenen;
16 die Amplitudenbandhüllkurve veranschaulicht, welche produziert wird, wenn digitale Impulsfolgen geschlagen werden, deren Periodendifferential korrespondiert mit einer gewünschten Hüllkurvenperiode;
17 die optionale Verwendung von Gleichrichterdioden in einem Display veranschaulicht;
18A, 18B und 18C gleichgerichtete Treibersignale veranschaulichen, welche präsent sind an verschiedenen Pixelknotenpositionen für die beispielhafte Konfiguration gemäß 17;
19A ein Blocktreiber eines Displays ist, welches M × N Pixel aufweist und getrieben wird von einer Gesamtzahl von vier digitalen Treibern; die 19B, 19C, 19D, 19E bevorzugte Zeitzusammenhänge veranschaulichen zwischen den digitalen Treibersignalen für das Beispiel gemäß 19A;
20 eine Probenscansequenz veranschaulicht für ein Display, welches vier Treiber verwendet;
21 eine Probenscansequenz veranschaulicht für ein Display, welches zwei Treiber verwendet;
22 ein Gerät illustriert zum gleichzeitigen Adressieren aller Spalten;
23 ein Gerät illustriert, welches parallele Spaltenadressiermechanismen verwendet;
24 einen anderen parallelen Spaltenadressiermechanismus für das Gerät in 23 illustriert;
25 ein Entlademechanismus für das Gerät gemäß 24 illustriert;
26 ein wellenförmiges Diagramm ist für den Betrieb des Geräts gemäß 25;
27 Unterzellen-Einheiten, Spalten und Displayleiter veranschaulicht;
28 den parallelen Spaltentreibermechanismus in den 22 bis 27 für eine Displaymatrix illustriert; und
29 eine Ausführungsform illustriert, in der sein Ausgewähltwerden durch ein Schlagfrequenzverfahren und Spalten getrieben werden durch ein Treiberverfahren für parallele Spalten.
Während die Erfindung empfänglich ist für verschiedene Modifikationen und alternative Formen, werden spezifische Ausführungsformen davon gezeigt durch ein Beispiel in den Zeichnungen und werden hierin detaillierter beschrieben.
Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung zu ihnen nicht beabsichtigen, die Erfindung zu begrenzen auf die speziell offenbarte Form, sondern im Gegenteil ist es die Absicht, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, welche innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegen, wie sie definiert wird durch die beigefügten Ansprüche.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Bezug nehmend nun auf die Figuren, stellt 2 ein Blockdiagramm dar, welches ein Beispiel einer Matrixdisplayvorrichtung 200 veranschaulicht, welche M × N adressierbare Elemente aufweist, oder Pixel, 250, getrieben von zwei Treibern 210r, 210c. Jeder Treiber 210 erzeugt ein Signal, welches reguliert wird durch die Steuerungseinheit 205. Das Treibersignal 210 wird eingegeben in die Displayleiter 240 und beendigt durch die charakteristische Impedanz 215, um zu verhindern, dass das Signal reflektiert wird. Es soll festgehalten werden, dass Elemente, welche verbunden sind mit dem Spaltentreiber 210 bezeichnet werden können mit einem „c" als Endsilbe, wie beispielsweise Spaltendisplayleiter 240c; und Elemente, welche verbunden sind mit dem Reihentreiber 210r, können bezeichnet werden mit einem „r" als Endsilbe, wie beispielsweise Reihendisplayleiter 240r. Auf diese Elemente kann jedoch im Allgemeinen Bezug genommen werden ohne die Endsilbe. Der Displayleiter 240 kann jedes Signalleitermedium sein, welches die Verbreitung des Signals von dem Treiber 210 zu der Impedanzbeendigungseinheit 215 gestattet. Das Signal, welches erzeugt wird durch den Treiber 210, verbreitet sich durch den Displayleiter 240 bei einer Geschwindigkeit, welche proportional ist zu der Geschwindigkeit des Lichts (3 × 10⁸ m/sec) und welche ungefähr proportional ist zu der Quadratwurzel der dielektrischen Konstante des Leitermaterials. Die Signale, welche erzeugt werden von den Treibern 210 sind unterschiedlich in der Frequenz oder der Phase. Der Displayleiter 240 kann Verzögerungselemente 230 aufweisen, welche die Signalverbreitung verzögern zwischen zwei benachbarten Spalten oder Reihen. Die Mehrzahl von Pixeln 250 in der Matrixdisplayvorrichtung 200 wird in einem rechteckigen Format angeordnet gezeigt, welches N elektrisch leitende Leitungen 270 (Spalten) und M elektrisch leitende Leitungen 260 (Reihen) aufweist. Es wird gewürdigt werden von den Fachleuten, dass Anordnungen der Mehrzahl von Pixeln 250 nicht begrenzt sind auf lediglich ein rechteckiges Format, sondern dass sie in unterschiedlichen Formen und Mustern ausgestaltet sein können. Die Spalten 270 und Reihen 260 sind separat elektrisch gekoppelt an die Leitungen 240, so dass die Signale, welche in entsprechende Displayleiter 240c, r wandern, verbreitet werden können durch die leitenden Spalten und Reihen. Jede der Mehrzahl von Spalten 270 und jede der Mehrzahl von Reihen 260 kann beendigt werden durch ein Impedanzelement 220. Das Impedanzelement 220 wird ausgewählt, so dass keine Reflektion gestattet wird für die Signale, welche diese Leitung hinunterwandern. Jede der Mehrzahl von Pixeln 215 ist gekoppelt an eine leitende Spalte 270 und eine leitende Reihe 260.
Ein individuelles Pixel aus einer Mehrzahl von Pixeln 250 wird angeschaltet oder ausgeschaltet, basierend auf den Zuständen der Signale, welche geleitet werden durch zumindest eine Spalte 270 und eine Reihe 260. Die Zustände umfassen die Frequenzdifferenz zwischen den Signalen des Treibers 210 und die Amplitude von zumindest einem Treiber 210 Signal. Die Frequenzdifferenz wird bestimmt basisierend auf den Treiber 210 Signalfrequenzen, den Verzögerungscharakteristika des Displayleiters und dem Typ von adressierbaren Elementen. Die Amplitude eines oder beider Signaltreiber wird bestimmt basierend auf modulierenden Videosignalen. Lediglich zwei Treiber werden benötigt, um M × N Pixel zu adressieren im Vergleich zu M + N Treibern, welche benötigt werden, um die gleiche Anzahl von Elementen im Stand der Technik zu adressieren.
Bezug nehmend nun auf die 3 und 4 wird die Verbreitung der Signale in Übereinstimmung mit dem Beispiel gemäß 2 illustriert. 3 veranschaulicht einen Abschnitt des Matrixdisplays 200, welches die Steuerungseinheit 205, den Signaltreiber 210, den Displayleiter 240, die Verzögerungseinheiten 230 und die Impedanzeinheiten 215 und 220 zeigt. Die Richtung der Signalausbreitung die Leitung 240 hinunter wird gezeigt durch die Ziffer 295. Die Richtungen der Signalausbreitung die leitenden Spalten 270 herunter wird gezeigt durch die Ziffer 290. 4 zeigt die Wellenform eines Treibersignals, welches erzeugt wurde durch den Signaltreiber 210 und übertragen wurde durch die Leitung 240. Die spezifische Wellenform ist beliebig und das Treibersignal wird gezeigt als Ziffer 211. Das Signal 211 wird eingegeben in das Verzögerungselement 230a, bevor es die Spalte 270b erreicht. Das Signal 211 ist dasselbe an der ersten Spalte 270a und bewegt sich in der Richtung 290. Das Signal 212 wird erzeugt in der Spalte 270b aufgrund der Verzögerung durch 230a. Des Weiteren wird das Signal 213 erzeugt in Spalte 270c aufgrund der Verzögerung durch das Verzögerungselement 230b. Auf ähnliche Weise wird das Signal, welches sich durch die Leitung 240 verbreitet, sequentiell verzögert m-1-mal, bevor es die letzte leitende Spalte 270m erreicht.
Bezug nehmend nun auf 5 wird eine Illustration des Prinzips des Betriebs in Übereinstimmung mit einem Beispiel gezeigt. Die Treiber 210c und 210r betreiben jeweils getrennt voneinander zwei Displayleiter 240c und 240r. Die leitenden Leitungen, welche die Spalten 270 und die Reihen 260 bilden, werden verwendet, um die gekoppelten Pixel A und B anzusteuern. Die Spalten werden elektrisch gekoppelt an die Leitung 270c an den Positionen (A–E), wenn die Reihen elektrisch gekoppelt werden an die Leitung 240r an den Position (H–L). Aus Gründen der Einfachheit werden nur zwei Spalten und zwei Reihen gezeigt. Die Pixel A und B werden elektrisch gekoppelt mit den Spalten 270b und 270e, wie gezeigt, bei 219A und 219B und elektrisch gekoppelt mit den Reihen 260h und 260j, wie gezeigt bei 218A und 218B. V1 und V2 repräsentieren jeweils die Signale von den Treibern 210c und 210r, deren Differentialamplitude ausreichend sein kann, um ein Pixel anzuschalten oder auszuschalten. Die Pulsbreite der Signale, welche erzeugt wird durch 210c und 210r, wird ausgewählt als die Ausbreitungszeit zwischen zwei benachbarten Knoten (wie beispielsweise A und B) auf der Leiterleitung. Die Periode der Spannungssignale kann vergleichbar sein oder größer sein als die Ausbreitungszeit, welche jedes Signal benötigt, um die Leitungen 240 hinunterzuwandern. Deshalb wird zu jedem Zeitpunkt jede Position (A–E) über die Leitung 240c eine unterschiedliche Phase des Treibersignals aufweisen. Auf ähnliche Weise wird jede Position (H–L) über die Leitung 230 eine unterschiedliche Phase des Treibersignals aufweisen. An manchen Positionen kann die Differentialspannungsamplitude höher sein, als ein Schwellwertniveau, welches erforderlich ist, um ein Pixel anzuschalten und an anderen Positionen kann es niedriger sein als das Schwellwertniveau.
Da die Perioden der Spannungssignale V1 und V2 vergleichbar gesetzt werden können mit (oder größer als) die Signalausbreitungszeit, welche das Signal benötigt, um die Leitungen 240 hinunterzuwandern, kann die Frequenz von V1 und V2 proportional sein zu der Ausbreitungsverzögerung der Leitungen 240. Da V1 und V2 verschiedene Frequenzen haben, ist die Amplitude des Differentialspannungssignals (die Summe von V1 und V2) an jeder bestimmten Pixelposition die Wellenform, bei der die Form des Hochfrequenzträgersignals die Niedrigfrequenzdifferenz zwischen den zwei Signalen ist. Die Änderungsrate des Differentialspannungssignals kann unabhängig gesteuert werden durch Auswählen der Frequenzdifferenz und V1- und V2-Signalen. In Übereinstimmung mit einem Beispiel wird diese Steuerung bereitgestellt durch die Steuerungseinheiten) 205 in 2. Die bereitgestellten Funktionen) reagieren auf die Videosignale) 201, welche in 2 gezeigt werden. Da die Amplitude des Differentialspannungssignals dem Pixeladressiersignal entspricht, welches sowohl in der Zeit als auch in der Position variiert, kann ein Anschalten oder Ausschalten eines spezifischen Pixels oder einer Mehrzahl von Pixeln erreicht werden. Des Weiteren kann, da die Frequenz des modulierten Signals viel niedriger ist als die absolute Frequenz von V1 und V2 Signalen, das Adressieren von Pixeln ausgeführt werden bei einer ausreichend langsamen Rate.
Betrachten wir nun die Pixel A in 5. Zu einem Zeitpunkt, an dem das Signal V1, welches die Leitung 240c an der Position B entlang wandert, eine spezifische Amplitude aufweist, welche als „hoch" betrachtet wird, wird ein Anschluss (oder Seite) des Pixels A gesetzt werden als „hoch" durch die Kopplung bei 219A. Um das Pixel A anzuschalten, kann das zweite Signal V2, welches die Leitung 240r hinunterwandert, klein sein an der Reihe H zu ungefähr dem gleichen Zeitpunkt, wenn das V1-Signal hoch ist in der Spalte B, so dass die andere Seite von Pixel A niedrig gesetzt wird durch die Kopplung bei 218A. Wenn die Amplitude des Differentialspannungssignals über Pixel A moduliert wurde oberhalb des Schwellwertniveaus, wird Pixel A angeschaltet (eingeschaltet). Sonst wird das Pixel A ausgeschaltet (gescannt aber abgeschaltet).
6 illustriert ein Beispiel von den Signalen an verschiedenen Punkten gemäß 5. Die Signalziffer 281 spendet das gewünschte Spannungssignal über das Pixel A, um Pixel A anzuschalten. Das gewünschte Spannungssignal wird angewendet über die Knoten 219A und 218A. Die Ziffern 282 und 283 beziehen sich jeweils auf die Treibersignale V1 und V2. An der gezeigten Position ist das Signal 282 das Signal am Knoten 219A und 283 ist an dem Knoten 218A. Die Ziffer 284 zeigt das Differentialspannungssignal (V2 – V1) über dem Pixel A.
Das tatsächliche Signal über dem Pixel kann mehr in der Form des Signals 285 sein wegen der Kapazität des Pixels. V1 kann periodische niedrig gehende Pulse aufweisen, während V2 periodische hoch gehende Pulse aufweisen kann. Die Pulsbreite wird gezeigt als W_p. Während des Zeitpunkts, in dem V1 und V2 ungefähr phasengleich sind an der Position von Pixel A, werden sich die Pulse von V1 summieren mit den Pulsen von V2, um die Adressier-/Anschaltedifferentialspannung zu erzeugen, welche bei dem Zeitintervall 286 gezeigt wird. Wenn die Amplitude des Signalpulses hoch (niedrig) genug moduliert wird, während des Zeitintervalls 286 wird das Pixel A angeschaltet (eingeschaltet). Wenn V1 und V2 nicht phasengleich sind beim Pixel A, wie beim Zeitintervall 287 gezeigt, wird das Pixel A nicht adressiert. Die anderen Pixelpositionen des Displays werden sequentiell adressiert während 287.
Das obige Pixelansteuerungsschema wird als Beispiel angegeben. Die Ansteuerung eines Pixels ist nicht beschränkt auf das obige Beispiel. Es wird von den Fachleuten gewürdigt werden, dass das Einschalten oder Ausschalten von Pixeln erreicht werden kann durch verschiedene Kombinationen der Signale über die Knoten 218 und 219, welche geeignet sind für das speziell angeschaltete Element. Mögliche Kombinationen, zusätzlich zu dem obigen Beispiel umfassen verschiedene Signalformen, Orientierung, Dauer, Frequenz, Niveaus und Logik.
Wie bereits vorher erwähnt breitet sich das Signal, welches erzeugt wird durch die Treiber 210 in der Leitung 240 bei einer Geschwindigkeit aus, welche proportional ist zu der Geschwindigkeit des Lichts und umgekehrt proportional ist zu der Quadratwurzel der mittleren dielektrischen Konstante. Der Wert der dielektrischen Konstante liegt typischerweise in dem Bereich von 1 bis 10 für die Mehrheit der Materialien, welche verwendet werden in dem Feld der Elektronik. Deshalb wandert das Treibersignal entlang der Leiterleitung bei einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von einigen wenigen 10⁸ m/sec. Für typische Dimensionen in einer Matrixdisplayvorrichtung wie beispielsweise Videomonitoren, liegt die Distanz zwischen den Pixeln in der Größenordnung von 1 mm oder weniger (10^–3 m) und die Länge des Displays liegt in der Größenordnung von mehreren 10 cm (10^–2 m). Die Verweilzeit welche das Signal auf jedem Kopplungsknoten auf der Leitung 240 benötigen kann, wie beispielsweise A–E und H–L gemäß 5 kann errechnet werden durch: Tr = (D)0,5 × L/3 × 108 × N (Sekunden)wobei D die mittlere dielektrische Konstante des Leiters ist, L ist die Länge des Leiters in Metern und N ist die Anzahl von Kopplungsknoten auf dem Leiter. Für eine Leiterleitung von 12 Inch und 1280 Kopplungsknoten ist die Signalverweilzeit auf jedem Knoten in der Größenordnung von wenigen Mikrosekunden. In einem typischen adressierbaren Element können die Verweilzeitbedürfnisse des Anschaltsignals in der Größenordnung von mehreren 10 Nanosekunden sein. Die gesamte Energie, welche geliefert wird zu dem adressierbaren Element kann nicht ausreichend sein, um das Pixel anzuschalten, wenn der verabreichte Puls sehr groß ist. In solchen Fällen wird ein Speicherelement benötigt, um genügend Energie anzusammeln zum Aufrechterhalten des Displayelements. Weiterhin kann, abhängig von dem bestimmten Typ des Displayelements das Signal über dem Element oder an den Kontaktmoden auch gleichgerichtet oder neu geformt werden müssen zum Zwecke des Anschaltens des Elements. 7 zeigt ein Beispiel, welches ein Speicherelement implementiert, um ein Pixel anzuschalten, wenn die Ansteuerungspulsbreite viel kleiner ist als der Elementanschaltbedarf. Die Figur zeigt zwei Dioden 259, welche gekoppelt sind mit den Ansteuerungsleitungen 270b und 260j, und einen Widerstand und einen Kondensator, welche gekoppelt sind über das Pixel A. Wenn das Signal am Knoten 219 hoch ist und das Signal am Knoten 218 niedrig ist, leiten die Dioden 259. Die Spannung am Knoten 257 ist die Spannung der Leitung 240c abzüglich des Spannungsabfalls auf der Diode 259a. Die Spannung am Knoten 258 ist die Spannung der Leitung 240r plus dem Spannungsabfall über der Diode 259b. Die Spannungsdifferenz zwischen den Knoten 250 und 258 ist der Adressier- oder Anschaltspannungspuls über dem Pixel A. Dieser Puls tritt auf bei einer Frequenz, welche proportional ist zu der Differenz zwischen den Treibern 210c und 210r Signalfrequenzen, und wird angewendet über dem Pixel A in Abhängigkeit von der Ausrichtung des Hochs und des Tiefs der Signale V1 und V2 jeweils an den Punkten B und G. Der Kondensator C, welcher gekoppelt ist über dem Pixel A, wird ausgewählt, um Ladung zu halten, welche ausreichend ist, um das Pixel A in dem Anschaltstatus zu halten, bis zum nächsten Anschaltpuls, aber nicht ausreichend, um das Pixel A selbst anzuschalten. Deshalb wird die Kondensatorladung entladen in den Widerstand R, wenn der nächste Anschaltpuls nicht angewendet wird und konsequenterweise das Pixel A ausgeschaltet wird. Das obige Beispiel ist lediglich zum Zwecke der Erklärung gedacht und nicht, um die Erfindung zu begrenzen auf die spezifische Anwendung, welche erklärt wurde. Es wird von den Fachleuten gewürdigt werden, dass zahlreiche Schaltungskombinationen möglich sind, um die Adressiersignalzustände in die spezifischen Anschalt-/Ausschaltbedürfnisse des bestimmten Displayelements zu bezeichnen.
Bezug nehmend nun auf die 8, 9 und 10 als ein illustratives Beispiel, wird das Scannen einer Mehrzahl von adressierbaren Elementen (Pixeln) in Übereinstimmung mit einem vergleichenden Beispiel gezeigt. Ein Anschluss von jedem von einer Mehrzahl von Pixeln (A, B und C) wird üblicherweise gekoppelt mit einer Reihenleitung y1 während die anderen Anschlüsse jeweils gekoppelt werden in Spalten x1, x2 und x3. Auf ähnliche Weise werden die Pixel (D, E, F) und (G, H, I) gekoppelt in die korrespondierende Reihe und Adressierleitungen. Das Signal bei y1, y2 und y3 ist die zeitabhängige Spannung von Leitung 240r, erzeugt durch den Treiber 210r, und konsequenterweise verzögert durch die Verzögerungselemente 230. 9 zeigt ein Beispiel der Signalwellenform auf Leitung y1, y2, y3; und x1, x2 und x3. In diesem Beispiel wird aus Gründen der Einfachheit der Darstellung das Treiber 210r (8) Signal ausgewählt als 180° phasenverschoben verglichen mit dem Treiber 210c Signal. Nur 9 Pixel werden aus Gründen der Vereinfachung gezeigt. Des Weiteren wird in diesem Beispiel das Anschaltschema ausgewählt, um aufzutreten, wenn die Spannung an der Reihenadressierleitung hoch ist und die Spannung an der Spaltenadressierleitung niedrig ist. Konsequenterweise wird, wenn die Spannung über dem Pixel maximal ist (die Differenz zwischen den zwei Adressiersignalen) das Pixel angeschaltet werden. Ansonsten wird das Pixel abgeschaltet. Wie in 8 zu sehen, erreicht das Pixel A gleichzeitig hohe und niedrige Signale, gefolgt von dem Pixel E, gefolgt von dem Pixel I usw. Da die Adressiersignale auf den Leitungen 240 verzögert werden um einen festen Betrag durch die Verzögerungselemente 230 zwischen den Reihenleitungen und den Spaltenleitungen; und die Einschaltpulsbreite gleichgesetzt wird ungefähr dem Verzögerungsbetrag zwischen zwei benachbarten Reihen oder Spalten, um zu verhindern, dass mehr als ein Pixel zur gleichen Zeit angeschaltet wird; resultiert ein diagonales Scannen durch alle Pixel. In diesem Beispiel werden die Pixel A–I diagonal gescannt in der folgenden Sequenz: A, E, I, B, F, G, C, D, H.
Um ein bestimmtes Pixel anzuschalten (einzuschalten) oder eine Mehrzahl von Pixeln, wird die Amplitude des Differentialsignals über die Pixel moduliert durch das eingehende Videosignal. Die 10 zeigt die Signale in der Reihe y1, y2 und y3; und der Spalte x1, x2 und x3 zusammen mit einem modulierenden Signal M. Es wird festgehalten, dass Impulsfolge-Signale gezeigt werden, wobei mehrere Pulse sich summieren über ein gegebenes Pixel, um das Pixel zu adressieren/anzuschalten, im Gegensatz zu dem Einzelpulsbeispiel gemäß 9. Die Position der Buchstaben A, E, I, B, F etc. bezeichnen die Zeit, während der die Pulsfolgesignale auf der Reihe y1, y2, y3 und der Spalte x1, x2, x3 phasengleich sind, an der korrespondierenden Pixelposition. Um beispielsweise die Pixel E und H anzuschalten, wird die Amplitude von zumindest einem Treibersignal moduliert. Die Modulation tritt auf zu der Zeit, wenn der Scanneffekt die bestimmten Pixel, welche angeschaltet werden sollen, erreicht, d.h., wenn die Signale ungefähr phasengleich sind an dieser Pixelposition. 10 zeigt das zeitabhängige Modulationssignal M mit zwei Pulsen ml und m2, wobei die Zeitverzögerung zwischen ml und m2 mit der Scannverzögerung zwischen Pixel E und H korrespondiert. Der Puls ml tritt auf zu der Zeit, wenn das scannende Pixel das Pixel E adressiert, somit wird Pixel E angeschaltet. Auf ähnliche Weise tritt der Pulse m2 auf zu der Zeit, wenn das scannende Pixel das Pixel H ansteuert, somit wird Pixel H angeschaltet. Wenn die Signalfrequenzen des Treibers viel höher sind als der Anschaltbedarf des bestimmten Displayelementes, können viele Treiberpulse sich überschneiden über dem Pixel bevor die Adressierposition sich in das nächste Pixel bewegt. Somit wird die einfache Videomodulation, welche oben beschrieben wurde, gestartet. Die Zeit zwischen den zwei vertikal gestrichelten Leitungen ist die Zeit, welche benötigt wird für ein komplettes Scannen des neuen Pixeldisplays. In dem ersten Scannvorgang, welcher in 10 illustriert wird, werden nur die Pixel E und H angeschaltet (eingeschaltet). Es ist klar, wie dies Neun-Pixel-Beispiel ausgedehnt werden kann auf jede gewünschte Displaygröße oder Auflösung.
Die Elemente der Displayvorichtung sind nicht beschränkt auf spezifische Beispiele, welche in den Figuren gezeigt werden. Beispielsweise können die Verzögerungselemente, die Displayleiter, die Adressierleitungen, sowie die adressierbaren Elemente implementiert werden unter Verwendung verschiedener Techniken, welche im Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise veranschaulicht 11 ein vergleichendes Beispiel, in dem die Verzögerungselemente gefertigt sind als Verlängerungen der ersten und zweiten Leiter. Beispielsweise kann ein Verzögerungselement eine Serpentinen-Leiterplattentrasse aufweisen. Die Ziffer 231 repräsentiert Verzögerungselemente als Anschlüsse, welche von der Leiterleitung 240 gemacht werden. Die Adressierleitungen 270 werden gekoppelt mit Leitung 240 zwischen den Verzögerungselementen. 12 veranschaulicht ein Display 600, welche eine erste Ebene 660a und zweite Ebene 660b aufweist, welche als erste und zweite Displayleiter fungieren. Die Ebene 660a wird gekoppelt in den Treiber 610a, welcher das Adressiersignal durch 660a treibt. Die Ebene 660b wird gekoppelt in den Treiber 610b, welcher das Adressiersignal durch 660b treibt. Die Treiber 610 werden gekoppelt mit den Steuerungseinheiten 620, welche die Adressiersignale in Übereinstimmung mit den anzuzeigenden Videosignalen steuern. Die leitenden Ebenen 660 sind gekoppelt mit den Einheiten 690, um jegliche Wellenreflektion zu verhindern, welche auftreten könnte in den leitenden Ebenen. In diesem Beispiel fungieren Abschnitte des ebenen Leiters 610a als Spaltenadressierbänder 661, während Abschnitte des ebenen Leiters 660b als Reihenadressierbänder 662 fungieren. Ein adressierbares Element oder Pixel 650 wird erzeugt in dem Gebiet, in dem angeschaltete Bänder der zwei leitenden Ebenen überlappen. Ein bestimmtes Pixel oder eine Mehrzahl von Pixeln wird adressiert, wenn die Signale durch die Ansteuerungsbänder 661 und 662 den vorgesehenen Erfordernisse entsprechen, welche notwendig sind, um das adressierbare Element anzuschalten.
Bezug nehmend nun auf anderes vergleichendes Beispiel, veranschaulicht 13 ein Array 2100, welches eine Mehrzahl von Pixeln (wiederum als Quadrate gezeigt) aufweist, welche angeordnet sind entlang einer y-Achse in M Reihen und entlang einer x-Achse in N Spalten. Ähnlich der 1, sind die M × N Pixel identifizierbar durch ihre Koordinaten, z.B., Pixel (1, 1), Pixel (2, 1) bis Pixel (X_M, Y_N). In Array 2100 wird jedoch jedes horizontale Pixel zusammengekoppelt durch ein gemeinsames Reihenleitelement 2200 und jedes vertikale Pixel wird zusammengekoppelt durch ein gemeinsames Spaltenleitelement 2300. Mit „zusammengekoppelt" ist gemeint, dass elektromagnetische Energie, welche von dem leitenden Element getragen wird, an die Pixel gekoppelt wird. Solch eine Kopplung kann eine Ohmsche sein, z.B. eine direkte elektrische Verbindung zwischen dem leitenden Element und den Pixeln, oder eine nicht Ohmsche, in der es genügt, dass der Energietransfer auftritt, vielleicht durch elektrostatische Kopplung oder auf andere Weise.
In 13 wird das leitende Element 2200 phantomartig gezeichnet, um es leichter unterscheidbar zu machen von dem Spaltenleitelement 2300. In dem gezeigten Beispiel sind die leitenden Elemente 2200 und 2300 jeweils serpentinenartig hinsichtlich der Form und werden eine bekannte Ende-zu-Ende-Länge aufweisen, welche bestimmt wird durch die physikalischen Dimensionen des Arrays 2100. Die physikalischen Dimensionen von Array 2100 werden wiederum beeinflusst durch die individuelle Pixelgröße und die Beabstandungsdistanz zwischen den Pixeln.
Die Reihengekoppelten Pixel werden getrieben durch erste und zweite Reihentreiber (DX₁, DX₂), welche gekoppelt sind jeweils mit ersten und zweiten Enden der Reihenleitelemente 2200. Auf ähnliche Weise werden spaltengekoppelte Pixel getrieben von ersten und zweiten Spaltentreibern (DY₃, DY₄), welche jeweils gekoppelt sind mit ersten und zweiten Enden des Spaltenleitelements 2300. Wie hierin bereits erklärt, wird eine Gesamtzahl von nur 4 Treibern (DX₁, DX₂, DY₃, DY₄) verwendet, um die M × N Elemente in dem Array zu adressieren. Jeder Treiber gibt ein zeitvariierendes Signal mit einer unterschiedlichen Frequenz aus und die Treibersignale verbreiten sich durch das verbundene leitende Element. Daher gibt der Treiber DX₁ ein Treibersignal f1 (ω₁t), aus, der Treiber DX₂ gibt f2 (ω₂t) aus, der Treiber DY₃ gibt f3 (ω₃t) aus und der Treiber DY₄ gibt das Treibersignal f4 (ω₄t) aus. Die Amplitude jedes gegebenen Treibers ist ungefähr halb so groß wie der erforderliche Wert, um das Pixel zu aktivieren. Daher wird das Pixel aktiviert durch eine Kombination von Signalen von zwei Treibern, wobei einer gekoppelt ist an jedes Ende des leitenden Elementes, welches mit dem Pixel verbunden ist.
Die Zeit in der sich elektromagnetischen Welle, wie beispielsweise die Treibersignale, durch ein Material ausbreiten (z.B. die leitenden Elemente und verbundene Materialien) bei einer Geschwindigkeit, welche proportional ist der Lichtgeschwindigkeit ergibt sich aus: Vprop = Lichtgeschwindigkeit/(dielektrische Konstante)0,5 wobei die dielektrische Konstante (oder Feldkonstante) diejenige ist, von den leitenden Elementen und verbundenen Materialien (oder dem Äquivalent). Die Lichtgeschwindigkeit ist 3 × 10⁸ m/s und die dielektrische Konstante von allgemein verwendeten Displaymaterialien wird in der Größenordnung von ungefähr 3 bis 10 liegen. Daher werden die Treibersignale entlang den leitenden Elementen wandern bei einer Rate von vielleicht 1,5 × 10⁸ m/s.
Da sich das Treibersignal so schnell über jedes Pixel hinaus verbreitet, gäbe es unzureichend Verweilzeit, um genügend Energie zu transferieren, um irgendein Pixel vollständig zu erleuchten. Beispielsweise scannen gegenwärtige Displaytechnologien (und aktivieren oder erleuchten) Pixel bei einer Rate von vielleicht 30 ns/Pixel. Selbst mit der Serpentinenkonfiguration gemäß 13 in einem 30 cm × 30 cm Paneel würde ein Aktivierungspuls nur 2 ns auf jeder Spalte oder Reihe verbringen.
Weiterhin würde ein einfaches direktes Koppeln eines einzigen Treibersignals mit einem Strang von Pixeln darin resultieren, dass alle Pixel kurz teilweise aktiviert (d.h. erleuchtet) würden, wenn der Aktivierungspuls über sie drüber gehen würde. Konsequenterweise wäre es unmöglich, nur einige von den Pixeln in diesem Strang selektiv zu erleuchten, da das gleiche Aktivierungssignal wie es sich den Strang herunter verbreitet über alle Pixel gleichermaßen drüber gehen würde.
Diese zwei Probleme, wie man individuelle Pixel auswählt und wie man ein ansonsten zu schnell verbreitendes Treibersignal verwendet, werden gelöst in einem vergleichenden Beispiel durch Verwendung der Schlagfrequenzdifferenz zwischen zwei Treibersignalen als Pixelanschaltsignal. Dieses Differenzsignal verweilt ausreichend lange auf jeder Pixelposition, um genügend Energie zu liefern oder zu transferieren, um das Pixel anzuschalten (aktivieren) oder auszuschalten (deaktivieren). Die zeit-variierende Spannung, welche ein Pixel in einer Reihe erfährt wird bestimmt durch die Amplitude und Frequenz, welche die zwei Treibersignale f1 (ω₁t) und f2 (ω₂t) ausgeben durch die Reihentreiber DX₁, DX₂ und durch die Ausbreitungszeit, welche benötigt wird, damit die Signale das Pixel erreichen. Auf ähnliche Weise erfahren die Spaltenpixel zeit-varrierende Spannungssignale, welche bestimmt werden durch die Amplitude und Frequenz der zwei Spaltentreibersignale f3 (ω₃t) und F4 (ω₄t), welche ausgeben werden durch die Spaltentreiber DY₃, DY₄.
Entsprechend einem vergleichenden Beispiel wird die horizontale Scannrate des Displays bestimmt durch das Frequenzdifferential (ω₁ – ω₂) und das Frequenzdifferential (ω₃ – ω₄) der vertikalen Scannrate. Des Weiteren werden die absoluten Frequenzen ω₁, ω₂, ω₃, ω₄ proportional gesetzt zu der Ausbreitungsverzögerung des Mediums, durch welche die Signale von DX₁, DX₂, DY₃, DY₄ wandern. Die Videoinformation, welche angezeigt wird auf dem Display 2100 wird verwendet, um zumindest einen der Reihentreiber und einen der Spaltentreiber zu modulieren. Deshalb wird in 13 der Modulator 2400 gekoppelt mit dem Treiber DX₁ und der Modulator 2500 wird gekoppelt mit dem Treiber DY₄. Natürlich könnte die Modulation stattdessen oder zusätzlich gekoppelt werden mit den Treibern DX₂ und/oder DY₃.
Weil die absoluten Frequenzen ω₁, ω₂, ω₃, ω₄ proportional gesetzt werden zu der Ausbreitungsverzögerung des Mediums, werden die resultierenden zusammengesetzten Spannungen, welche resultieren aus der Summe der zwei reihengetriebenen Spannungen und von der Summe der zwei spaltengetriebenen Spannungen variieren in der Zeit und in der physikalischen Position auf dem leitenden Element, welches getrieben wird. Es werden nun die Pixeltreiberwellenformen, welche in den 14A und 14B gezeigt werden, betrachtet. Es wird angenommen, dass neun Pixel zusammen in Serie verbunden werden durch ein leitendes Element, welches einen Spannungstreiber aufweist, welcher gekoppelt ist mit jedem Ende des leitenden Elements, dessen Verbreitungszeit von Ende zu Ende ungefähr eine Nanosekunde beträgt. Es wird angenommen, dass die benachbarten Pixel voneinander beabstandet sind um eine Distanz von 18 mm und dass die Spannungstreiber entsprechende Signale f1 (ω₁t) und f2 (ω₂t) ausgeben, wobei jedes Signal ein 1 V-Peak-Peak ist, z.B. ein Spannungspeak-Peakwert, welcher zu niedrig ist für ein individuelles Treibersignal, um ein Pixel zu aktivieren.
In Übereinstimmung mit einem vergleichenden Beispiel wird die Periode von jedem Spannungstreibersignal ungefähr vergleichbar gemacht mit der Ausbreitungszeit des leitenden Elements. Mit vergleichbar ist gemeint, dass die Periode innerhalb von ungefähr +/–100% ist, wobei die Periode zweimal die Verbreitungszeit in dem vorliegenden Beispiel ist. Daher ist, wenn die Verbreitungszeit des zweiten Elements eine Nanosekunde ist, ω₁ = 500 MHz und ω₂ = 600 MHz. Diese Frequenzbeziehung gewährleistet eine Phasendifferenz zwischen f1 (ω₁t) und (ω₂t), welche ausreichend ist, um zu bewirken, dass jedes Pixel ein kombiniertes Treibersignal erfährt, welches sich signifikant unterscheidet an jeder Position in dem Pixelstrang. Da die zwei Treibersignale aus unterschiedlichen Positionen relativ zu irgendeinem gegebenen Pixel entspringen, wird ihre Signalaufsummierung abweichen bei jeder bestimmten Pixelposition bei demselben Zeitpunkt.
14A zeigt die zeitabhängige Spannung, welche präsent ist bei dem ersten Pixel in dem Strang, z.B. das Pixel, welches am nächsten an dem Treibersignal f1 (ω₁t) ist und 14B veranschaulicht die Spannung, welche präsent ist bei einem Pixel auf der Mitte zwischen dem ersten und dem letzten Pixel in dem Pixelstrang. Es wird festgehalten, dass diese Spannungen die Form haben einer Amplitude, welche sinuswellenartig moduliert wurde in der die Hochfrequenzträger eine Amplituden-„Hüllkurve" aufweist, welche die Niedrigfrequenzdifferenz zwischen den zwei Treibersignalen repräsentiert. In diesem Beispiel beträgt die Hüllkurvenfrequenz tatsächlich ungefähr 100 MHz, z.B., (600 MHz – 500 MHz).
In Übereinstimmung mit einem vergleichenden Beispiel wird die Änderungsrate der Hüllkurve unabhängig gesetzt durch Auswählen der Frequenzdifferenz zwischen den zwei Treibersignalen. Die absolute Frequenz der zwei Treibersignale wird jedoch gesetzt proportional zu der Ausbreitungsverzögerung des Mediums, durch welches sie wandern. Auf diese Weise werden individuelle Pixel adressiert bei einer angemessen langsamen Rate.
Es ist offensichtlich von der Betrachtung der 14A und 14B, dass die Spannungsmaxima links und rechts überschreiten mit einer Periode, welche proportional ist zu der Differenz der Perioden zwischen den zwei Treiberspannungswellenformen, z.B. 1/ω₁ und 1/ω₂. Tatsächlich ist dieses Phänomen präsent, selbst wenn das Display nicht mit diskreten Reihen- und Spaltenleiterelementen implementiert wird aber mit darüber liegenden Ebenen.
15 veranschaulicht z.B. ein Display 2500, welches aufweist eine erste Leitung 2600, welche Pixel enthält, welche adressiert werden durch die Treiber f1 und f2 und eine darüber liegende zweite Ebene 2700, welche Pixel enthält, welche adressiert werden durch die Treiber f3 und f4. Um es kurz zu machen, die Bezeichnung f1 in 15 wird verstanden als f1 (ω₁t), etc. In diesem vergleichenden Beispiel ist die erste Ebene 2600 das Reihenleitelement, dessen erste und zweite Enden zwei gegenüberliegende diagonale Abschnitte der Ebene sind. Auf ähnliche Weise ist die Ebene 2700 das Spaltenleitelement, dessen erste und zweite Enden zwei gegenüberliegende diagonale Abschnitte der Ebene sind.
In 15 werden die Treibersignale ausgewählt in Übereinstimmung mit den vorstehend beschriebenen Kriterien. Da die Signale f1 und f2 hinsichtlich der Zeit variieren, wird ein horizontales Band 2800 vom Pixel angesteuert und da die Signale f3 und f4 zeitlich variieren, wird ein vertikales Band 2900 von Pixeln angesteuert. Der Zeitverlauf dieser zwei Bänder wird veranschaulicht in 15 durch phantomartige Doppelpfeilleitungen. Nur solche Pixel, welche bei der zeitvariierenden Schnittstelle 1000 der sich bewegenden Bänder 2800, 2900 liegen, werden aktiv zu jeder gegebenen Zeit.
Unabhängig davon, ob Serpentinen-Leitelemente oder leitende Ebenen verwendet werden in einem Videodisplay, ist die bevorzugte Anschaltwellenform nicht eine Sinusform, sondern eher eine digitale Impulsfolge. Trotzdem sind die vorstehend beschriebenen Prinzipien immer noch anwendbar. Die Breite der digitalen Pulse wird proportional sein zu dem Pixelgebiet, welches angeschaltet werden soll.
Es wird wiederum angenommen, dass neun Pixel (beabstandet um eine Distanz von 110 cm) serienverbunden sind durch ein leitendes Element, welches einen digitalen Spannungstreiber aufweist, welcher an jedes Ende gekoppelt ist. Jeder Spannungstreiber soll eine Ausgangsimpedanz von RΩ haben und die Spannungstreiber sollen entsprechende digitale Impulssignale f1(t) und f2(t) ausgeben, welche vielleicht 5 V-Peak-Peak sind. Es wird angenommen, dass die Ende-Ende-Leitelementausbreitungszeit nunmehr 6 Nanosekunden beträgt und dass daher die Zeit zur Verbreitung von einem Pixel zum benachbarten Pixel ungefähr 0,5 Nanosekunden beträgt. Es sollen f1(t) und f2(t) jeweils eine Impulsfolge ausgeben, welche logische „1"-Niveaupulse für ungefähr eine Nanosekunde aufweist.
In dem vorliegenden digitalen Beispiel wird an jeder Pixelposition entlang des Pixelstrangs die Spannung die kontinuierliche Summe der zwei Quellenspannungswellenformen sein. Es wird angenommen, dass ein Pixel aktiv ist (z.B., an), wenn die Spannung an der Pixelknotenposition ungefähr 3 VDC übersteigt. Die Periode von f(t) soll 6 Nanosekunden sein und die Periode von f2(t) soll 5,64 Nanosekunden sein, so dass das Periodendifferential eine Scanperiode von 94 Nanosekunden ergibt. Deshalb, 1/Periode_Diff = 1/(5,64 Nanosekunden) – 1/(6 Nanosekunden). Diese Wellenformcharakterstika demonstrieren die Präsenz einer Schlagfrequenz, welche niedriger ist als die zwei Quellenfrequenzen.
16 veranschaulicht die zusammengesetzte Spannungswellenform an dem ersten Knoten (und auch dem letzten Knoten) in dem beispielhaften Strang von neun Pixeln. Es sollte festgehalten werden, dass zwei einzelne Positionen eine Spannung erfahren, welche ungefähr 3 VDC übersteigt zu jeder gegebenen Zeit, wobei diese Positionen symmetrisch zu dem zentralen Pixelknoten sind. Es wird festgehalten in 16, dass die Hüllkurve der Hochfrequenzpulse eine Periode von etwa 94 Nanosekunden aufweist, z.B. eine Periode, welche korrespondiert mit dem Differential in der Frequenz der zwei Eingangsspannungsquellen f1(t) und f2(t).
Für ein Scansystem des Kathodenstrahlenröhrentyps („CRT") wird die vertikale Rahmenrate gescannt bei ungefähr 60 Hz, was bedeutet, dass das Frequenzdifferential zwischen den f1(t) und f2(t) Spannungsquellen 60 Hz betragen sollte. In der Praxis kann das summierte oder zusammengesetzte Signal an jedem Pixelknoten eine Gleichrichtung erfordern, um einen kontinuierlichen Puls zu erzeugen, welcher das Pixel anschaltet. Falls notwendig, kann eine gemeinsame Diode D_N implementiert werden pro Pixel P_N wie in 17 gezeigt. Die R_NT_N Tiefpassfilter, welche verbunden sind mit jedem Diodengleichrichter können implementiert werden durch die Verwendung von Streukapazität und Widerstand in der Arraystruktur. In einem bestehenden TFT-LCD kann jede Pixeldiode einfach der Emitterbasisanschluss sein des existierenden Dünnfilmtransistors. In jedem Fall wird gewürdigt werden, dass das Fabrizieren eines Diodengleichrichters pro Pixel (falls nötig) weniger aufwendig ist, als das Implementieren eines aktiven TFT-Treibers pro LCD-Pixel hinsichtlich der Kosten, des Ertrags und der Zuverlässigkeit im Allgemeinen.
Alternativ kann die Diode implementiert werden pro Reihe oder pro Spalte, wobei ein Reihen- oder Spaltentreiber ersetzt wird anstatt des Ersetzens eines Pixeltreibers, wenn ein separater Ausbreitungspfad verwendet wird.
Die 18A und 18B veranschaulichen gleichgerichtete Treiberspannungen bei den Pixeln P2 und P3 in der vereinfachten Neun-Pixelkonfiguration, welche in 17 gezeigt wird. Wenn die gleichgerichtete Spannung „hoch" ist, etwas oberhalb von 2,5 VDC in diesem Beispiel, ist der Pixel aktiv oder angeschaltet und wenn die Spannung „niedrig" ist oder unterhalb von ungefähr 2,5 VDC, ist der Pixel inaktiv oder abgeschaltet. Die Periode der Amplitudenpeaks ist wiederum ungefähr 94 Nanosekunden, wie beabsichtigt. Ein Vergleich zwischen den 18A und 18B zeigt, dass das Pixel P3 angeht zu einer unterschiedlichen Zeit als das Pixel P2. Die 18C veranschaulicht die sequentielle Aktivierung der Pixel P4, P3, P2, P1 für die vereinfachte Konfiguration gemäß 17. Es wird festgehalten, dass die Pixel sequentiell angeschaltet werden unter Verwendung von lediglich zwei Treibern, aber antworten, als ob sie diskret angesteuert worden wären unter Verwendung einer Mehrzahl von Treibern, wie im Stand der Technik.
Die 19A veranschaulicht ein vergleichendes Beispiel eines Displays 1100, welches ähnlich ist zu dem welches in 13 gezeigt wurde, außer dass die Reihentreiber DX1, DX2 und die Spaltentreiber DY3, DY4 jeweils entsprechende digitale Impulsfolgentreibersignale f1(t), f2(t), f3(t), f4(t) ausgeben, anstatt sinusartige Wellenformen. Jedes der Treibersignale produziert die Hälfte des Spannungswerts, welcher benötigt ist, um ein Pixel anzuschalten. Wie gezeigt sind die leitenden Elemente 2200 und 2300 vorzugsweise rechtwinklige Serpentinengitter aus Draht.
Die Perioden der Signale f1(t), f2(t), PV1 und PV2 werden jeweils vorzugsweise getrennt durch Y(Hz) und die Amplitude von f1(t) und/oder f2(t) kann die Amplitude sein, welche moduliert wurde durch das gewünschte Videosignal. Die Perioden der Signale f3(t) und f4(t), PV3 und PV4 werden jeweils vorzugsweise getrennt durch X (Hz) und jedes oder beide Signale können auch moduliert werden durch das gewünschte Videosignal. Des Weiteren können die relativen Rollen von jedem Paar von Treibern, welche die Treibersignale ausgeben, gewechselt werden, falls gewünscht. Die Phase von jedem Treibersignal kann gesteuert werden, um das Videospeichertiming zu vereinfachen, falls gewünscht. Solch eine Phasensteuerung ist bekannt im Stand der Technik und wird nun detailliert beschrieben.
In einem typischen Videodisplay wird Information gelesen aus einem Videozufallszugriffsspeicher („VRAM", Video Random Access Memory) sequentiell unter der Steuerung eines vertikalen oder horizontalen Synchronisationssignals. Der Strahl oder Bildauffrischer tastet von der oberen linken Ecke des Bildschirms, wobei er sich bewegt von links nach rechts und von oben nach unten. Jedes Pixel auf dem Bildschirm hat ein korrespondierendes Byte an Information in dem VRAM. In einem vergleichenden Beispiel tritt der Peak des Scananschaltbandes auf, wenn die Summe der zwei Quellentreiber beide hoch sind. In 19A wird, durch Setzen der Phase von DX1, so dass sie startet an der Peakspannung bei T = 0 und durch Setzen von DX2, so dass es startet am Punkt zwischen Peaks, das Amplitudenband ein Maximum sein auf Reihe # 1, bei T = 0, vorausgesetzt, dass die Ausbreitungszeit der Serpentinenreihenelektrode ½ von der Periode von DX2 ist. Der Puls, welcher DX1 startet, ist das Äquivalent von dem vertikalen Synchronisationssignal in einem herkömmlichen Display. In allgemeiner digitaler Logik würde das vertikale Synchronisationssignal einen Zähler zurücksetzen, welcher das DX1-Signal erzeugt. Auf identische Weise wird horizontale Synchronisation verwendet, um den Start der DY3- und DY4-Quellen zu synchronisieren.
Die Frequenztrennung zwischen f1(t), f2(t), z.B. die entsprechenden Wiederholungsraten, wird gesetzt durch die gewünschte vertikale Auffrischrate für das Display 1100. In heutigen Displaysystemen ist die vertikale Auffrischrate typischerweise in einem Bereich von ungefähr 60 Hz bis ungefähr 120 Hz, obwohl andere Frequenzen natürlich implementiert werden könnten durch korrekte Auswahl der Frequenztrennung.
Die 19B, 19C, 19D und 19E veranschaulichen die Zusammenhänge hinsichtlich des Timings zwischen f1(t), f2(t), f3(t) und f4(t) für das Beispiel gemäß 19A. Die kombinierten f1(t) und f2(t)-Signale schalten sequentiell jede Reihe von Pixeln an und die kombinierten f3(t) und f4(t)-Signale schalten sequentiell jede Spalte von Pixeln an. Die Amplitude von jedem oder von all diesen Treibersignalen wird moduliert durch die Videoinformation, welche angezeigt werden soll, um zu definieren, ob ein angesteuertes (z.B. angeschaltetes) Pixel erleuchtet ist oder nicht erleuchtet ist.
Die Periode PV1 von f1(t) ist vorzugsweise ungefähr gleich 2 × N × T prop., wobei N die Anzahl von Reihen und T prop. die Ausbreitungsverzögerung ist. Die Periodendifferenz (PV1 – PV2) wird gesetzt durch die gewünschte vertikale Scanrate für das Display. Für eine vertikale Scanrate, welche einen 60-Hz-Auffrischzyklus aufweist, ist (PV1 – PV2) = 1/60 (Sekunden) ungefähr 16,7 ms. Die Periodendifferenz (PV3 – PV4) wird gesetzt durch die gewünschte horizontale Scanrate, welche typischerweise bestimmt wird durch den Typ des verwendeten Displayelements, z.B. LCD, Plasma, Kaltkathode etc. Für eine 10 kHz horizontale Scanrate ist (PV3 – PV4) = 1/10000 ungefähr 100 μs.
Die Pulsbreite W_a, welche einhergeht mit f1(t) und f2(t) Pulsen ist die Reihenanschaltpulsbreite und wird vergleichbar sein mit der Ausbreitungszeit der physikalischen Breite des Displays, 15'' (38 cm) zum Beispiel. Für ein 38 cm breites Display würde W_a ungefähr 2,5 ns betragen. Die Pulsbreite W_b, welche einhergeht mit f1(t) und f4(t) Pulsen ist die Spaltenanschaltpulsbreite und wird vergleichbar sein mit der Ausbreitungsverzögerung der physikalischen Höhe des Displays, 11,5'' (29,2 cm) zum Beispiel. Für ein 29,2 cm hohes Display mit typischen dielektrischen Materialien wird W_b ungefähr 2 ns betragen. Da das Displaygebiet vergrößert wird, wird die Treiberschaltung, welche DX1, DX2, DX3, DX4 implementiert, vereinfacht, weil die Pulsbreiten W_a und W_b breiter werden, beispielsweise länger bzgl. der Dauer.
20 veranschaulicht eine Probenscansequenz in Übereinstimmung mit einem vergleichenden Beispiel und veranschaulicht das Wandern der kombinierten Reihen und Reihenauswahlamplitudenanschaltbänder. Die Bänder werden veranschaulicht als schwere Reihen und Spaltenleitungen und werden gefunden werden an einer Position, wo die Amplitudenfüllkurve von f1(t) + f2(t) hoch ist und wo die Amplitudenfüllkurve von f3(t) + f4(t) hoch ist. In diesem Beispiel wird angenommen, dass f1(t) eine höhere Frequenz ist als f2(t) und dass daher die Scanrichtung wegführt von der höheren Frequenzquelle in Richtung der niedrigeren Frequenzquelle. Auf ähnliche Weise wird angenommen, dass f4(t) eine höhere Frequenz ist als f3(t) und dass somit die Scanrichtung auch in einer Richtung weg von f4(t) führt in Richtung der niedrigeren Frequenz f3(t). In 20 wird das Pixel A gegenwärtig erleuchtet und das Pixel B wird das nächste adressierte Pixel sein, nach welchem das Pixel C und dann das Pixel D adressiert werden.
21 veranschaulicht ein weiteres vergleichendes Beispiel, wobei lediglich zwei Treiber verwendet werden, um das Display 1200 anzusteuern, wobei DXA fA(t) und DXB fB(t) ausgibt. Die vorzugsweise serpentinenartigen leitenden Elemente 2200 und 2300 sind seriengekoppelt an ihren nichtgetriebenen Enden. In diesem Beispiel wird das aktive Pixel diagonal gescannt, z.B. das Pixel A, dann das Pixel B und dann das Pixel C. Das Starten der Phase von f1(t) relativ zu f4(t) definiert, welche diagonale „Leitung" gescannt wird.
In den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche im Folgenden beschrieben werden, sollte es verstanden werden, dass das Display, welche in Frage steht, monochrom oder bunt sein kann und implementiert werden kann unter Verwendung von Techniken, die andere sind als flüssige Kristalle, beispielsweise unter anderem Plasma und Kaltkathode. In einem Farbdisplay können die Pixel, welche in den verschiedenen Ausführungsformen hier gezeigt werden, betrachtet werden, als separate Arrays von roten oder grünen oder blauen Pixeln. Alternativ können die Pixel in einem Array in einer Ausführungsform, die hierin beschrieben wurde, betrachtet werden als alternierende Kombinationen von roten, grünen und blauen Pixeln, z.B. verschiedenfarbige Pixel in dem einzigen Array, welches in den Figuren gezeigt wird. In den verschiedenen LC-Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung eine Antwort und ein Kontrastverhältnis bereit, welches dem entspricht, welches bereitgestellt wird von teureren Aktivmatrixdisplays, beispielsweise TFT. Diese Ausführungsform wird jedoch erreicht ohne die Tausenden von Treibern, welche benötigt werden in Stand-der-Technik-Implementierungen und ohne die Ausgaben- und Ertragsschwierigkeiten, welche einhergehen mit der Implementierung von buchstäblich Millionen von Dünnfilmtransistoren pro Pixel. In einem Plasma- oder Kaltkathodendisplay, wo jeder von den Tausenden von Treibern Einheiten mit relativ hoher Spannung sein müssen, sind die Kosteneinsparungen, welche durch die vorliegende Erfindung ermöglicht werden, sogar noch dramatischer.
Paralleles Spaltenadressieren
Manche Displaytechnologien können es notwendig machen, dass alle Spalten in einer ausgewählten Reihe adressiert werden in einer sehr kurzen Periode. Manche Plasmadisplaytechnologien können beispielsweise solche Erfordernisse haben. Die kürzere Zeitdauer zum Spaltenadressieren kann sich aus der Natur der Displayvorrichtung ergeben oder aus einem Erfordernis, dass jede Reihe erstmals gescannt wird während einer Auffrischperiode, um verschiedene Intensitäten für solche Anwendungen wie Grauskalendisplays zu erzeugen. Die Schlagfrequenztechniken, welche oben beschrieben wurden, können unpassend sein für das Adressieren der Spalten, wenn solche Kurzzeitperioden benötigt werden von der Displaytechnologie. Wenn beispielsweise alle Spalten ausgewählt werden müssen für jede Reihe in einer sehr kurzen Zeitdauer, kann es schwierig sein, genügend Energie an jede Spalte zu übermitteln, um die Displayelemente richtig zu aktivieren unter Verwendung der Schlagfrequenztechniken, welche oben beschrieben wurden. Ein 853 × 480 Pixeldisplay kann in manchen Technologien lediglich 2,5 μs pro Reihe gestatten, um die 853 Spalten anzusteuern.
Eine Lösung für das oben dargelegte Problem wird illustriert in der 22. Ein Videotreiber 170 kann eine Impulsfolge ansteuern (treiben) auf dem Displayleiter 740. Jeder Puls der Impulsfolge kann korrespondieren mit einem Pixel auf einer auszuwählenden Reihe. Ein Hochspannungspuls kann anzeigen, dass das Pixel „an" sein soll und ein Niederspannungspuls kann anzeigen, dass das Pixel „aus" sein soll. Der Displayleiter kann beendet werden durch die Beendigungsvorrichtung, welche die charakteristische Impedanz des Displayleiters aufweisen kann, um Reflektion zu minimieren. Die Anschlusspunkte sind angeordnet entlang des Displayleiters 740. Eine Ausbreitungsverzögerung zwischen jedem Anschlusspunkt wird repräsentiert durch das Verzögerungselement 730. Das Verzögerungselement 730 kann eine Leiterplattentrasse sein, ein diskretes Verzögerungselement oder eine andere Verzögerung, welche einher geht mit dem Displayleiter 740 zwischen den Anschlusspunkten. Die Breite des Pulses der Videoimpulsfolge, welche getrieben wird auf den Displayleiter 740 kann ungefähr gleich sein mit der Ausbreitungsverzögerung zwischen den Anschlusspunkten, so dass, wenn der führende Puls den Wechselanschlusspunkt N erreicht, ein anderer Puls präsent ist an jedem Anschlusspunkt, welcher korrespondiert mit einer Reihe von auszuwählenden Pixeln. Die Steuerungsschaltung 705 steuert die Impulsfolge in Übereinstimmung mit einem Videodatensignal.
Das Spannungsdifferential der Impulsfolge, welche getrieben wird auf dem Displayleiter 740 kann korrespondieren mit dem Spannungsdifferential, welches angewendet werden soll auf die Spaltenleiter 770. Wenn sich der führende Puls einer Impulsfolge für eine gegebene Reihe verbreitet hat zu dem letzten Anschlusspunkt, wird eine Spannung von jedem Anschlusspunkt transferiert zu den korrespondierenden Spaltenleiter 770 durch eine Spannungstransfer-Isolationsschaltung 712. Ein Ladesignal kann getrieben werden zu jeder Spannungstransferisolationsschaltung, um den Spannungstransfer zu ermöglichen. Es sollte festgehalten werden, dass in einem Beispiel, wenn das korrespondierende Pixel „aus" sein sollte keine Spannung transferiert wird durch die Schaltung 712 und wenn das korrespondierende Pixel „an" sein sollte eine Spannung notwendig ist, um den Spaltenleiter an der geeigneten Spannung zu platzieren, um das Pixel zu aktivieren, das transferiert wird. Die Breite des Ladesignals kann ungefähr kleiner sein oder gleich der Pulsbreite des Pulses der Videoimpulsfolge auf dem Displayleiter 740. Dies wird gemacht um sicherzustellen, dass die Spannung für nur einen Puls transferiert wird.
Wenn einmal der Spannungstransfer abgeschlossen ist, wird das Ladesignal aufgehoben. Während das Ladesignal aufgehoben wird, werden die Spaltenleiter 770 isoliert von dem Displayleiter 740. Während dieser Isolationszeit wird eine neue Impulsfolge in Übereinstimmung mit der nächsten Pixelreihe verbreitet, den Displayleiter hinunter. Auch während der Isolationszeit wird die übertragene Spannung angewendet auf die individuellen Spaltenleiter ohne beeinflusst zu werden von der Impulsfolge. Es wird festgehalten, dass die Pixelreihen nicht illustriert wurden zum Zwecke der Klarheit. Die Reihen können ausgewählt werden durch jede Ansteuerungstechnik. In einem bevorzugten Beispiel werden Schlagfrequenztechniken verwendet, um die Reihen auszuwählen.
Bezug nehmend nun auf 23 wird eine bevorzugte Implementierung eines Parallelspaltendisplaymechanismus gezeigt. Es wird festgehalten, dass die Begriffe „Spalte" und „Reihe" nicht beschränkend sind und dass die Techniken, die hierin beschrieben werden, angewendet werden können zum Adressieren von entweder Spalten oder Reihen oder beidem. Jede Reihe der Displaymatrix kann ausgewählt werden in Übereinstimmung mit einem Schlagfrequenzverfahren, wie es beispielsweise oben beschrieben wurde in den 2 bis 21. Zum Zwecke der Klarheit werden manche Details nicht gezeigt in 1, wie beispielsweise die individuellen Pixelelemente und Beendigungskomponenten am Ende von jeder Reihe. Es sollte jedoch verstanden werden, dass solche Komponenten präsent sein könnten. Jede Reihe 760 kann abgehen von einem Displayleiter 840. Der Displayleiter 840 wird getrieben an jedem Ende durch jeweils einen Displaytreiber 805 und 810. Zwischen jedem Reihenanschluss ist ein Verzögerungselement 830. Wie oben beschrieben kann das Verzögerungselement 830 umfassen eine Leiterplattentrasse, wie beispielsweise in einem Serpentinenfall oder diskrete Komponenten, wie beispielsweise eine LC-Komponente oder eine andere Verzögerungsvorrichtung. Eine Impulsfolge wird getrieben an jedem Ende des Displayleiters 840 von jeweils den Treibern 805 und 810. Die Periode der Impulsfolge ist ungefähr gleich oder größer als die Ausbreitungsverzögerung für die Länge des Displayleiters 840 von dem ersten zum letzten der Anschlusspunkte. Die Breite von jedem Puls kann ungefähr gleich sein mit der Ausbreitungsverzcgerung zwischen benachbarten Reihenanschlüssen. Daher wird ein Puls vom Treiber 805 summieren mit einem Puls vom Treiber 110 bei nur einem Reihenanschluss zu einer Zeit bei einem ausreichenden Spannungsniveau, um die gegebene Reihe auszuwählen. Die Frequenz zwischen den zwei Impulsfolgen ist verschieden, so dass die Punkte, an denen die Pulse summieren, um eine Reihe auszuwählen, wechseln bei einer Rate, welche proportional zu der Frequenzdifferenz oder Schlagfrequenz ist.
Anstatt sowohl die Reihen als auch die Spalten auszuwählen durch eine Schlagfrequenztechnik wie beispielsweise in 13 oben, werden die Spalten in 23 adressiert in Übereinstimmung mit einer Paralleltechnik. Die Videodaten, welche angezeigt werden sollen auf einer gegebenen Reihe von Pixeln wird verschoben in eine Serie von Verschiebungsregistern und parallelen Signalspeichern 900. Während die Daten getrieben werden zu einer gegenwärtig ausgewählten Reihe durch die Treiber 205 werden die Daten für die nächste Reihe von Pixeln verschoben in die Verschiebungsregister/Signalspeicher 900. Die Verschiebungsregister/Signalspeicher 900 dienen im Wesentlichen als Serie (serial) zum Parallel-Umwandler. Wenn eine neue Reihe ausgewählt wird, würden die Daten für diese Reihe gleichzeitig parallel gespeichert auf den Eingaben von jedem der Spaltentreiber 905. Die Spaltentreiber 905 Eingaben, welche bereitgestellt werden von den Verschiebungsregistern/Signalspeichern 900 sind typischerweise Niedrigspannungsdigitalsignale (wie das Videodatensignal, welches in das Verschiebungsregister/Parallelsignalspeicher 900 verschoben wird). Die Spaltentreiber 905 erweitern das Niedrigspannungseingabesignal zu einer hohen Spannung, um die Spalte anzusteuern, so dass wenn das Spannungsdifferential zwischen einer bestimmten Spalte und einer Reihe über dem Displayelementschwellwert liegt, das Displayelement eliminiert oder aktiviert wird. Daher kann jede Reihe ausgewählt werden durch die zuvor beschriebene Schlagfrequenztechnik. Die Reihen werden jedoch gleichzeitig parallel getrieben für jede ausgewählte Reihe. Das ungefähr gleichzeitige parallele Ansteuern der Spalten gestattet es jeder Spalte aktiviert zu werden bei der geeigneten Amplitude für eine Zeitdauer, welche ungefähr gleich ist mit der Reihenauswahlzeit, so dass die Anforderungen der Displaytechnologie erfüllt werden können. Es soll hier auch festgehalten werden, dass diese Technik eine Serie von Niedrigspannungs-Digitalverschiebungsregistern und Signalspeichern und einen Hochspannungsverstärkertreiber für jede Spalte erfordert. Das Bereitstellen des Verstärkungsregister/der Signalspeicherlogik und der Hochspannungstreiber für jeden Spaltenleiter erhöht die Kosten und die Komplexität des Displayansteuerungsgeräts im Vergleich zu den Frequenztechniken, welche oben beschrieben wurden.
Bezug nehmend nun auf 24 wird eine Spaltentreibertechnik illustriert, die die Komplexität und/oder die Kosten für das gleichzeitige parallele Ansteuern (Treiben) der Spalten wie in 23 reduziert. Die Technik, welche in 24 illustriert wird, erfordert nicht die digitalen Verschiebungsregister und Signalspeicher und sie erfordert auch nicht einen Hochspannungsverstärkertreiber für jede Spalte. Anstatt dessen wird ein Displayleiter 740 bereitgestellt mit Spaltenanschlussleitern 770. Ein Verzögerungselement 730 ist präsent zwischen jedem Spaltenanschluss 770. Das Verzögerungselement 730 kann ähnlich sein zu den Verzögerungselementen, die oben beschrieben wurden. Beispielsweise kann das Verzögerungselement eine Leiterplattentrasse enthalten, wie beispielsweise in einer Serpentinenweise oder diskrete LC-Komponenten oder andere Verzögerungskomponenten. Der Treiber 710 gibt eine Impulsfolge aus, welche korrespondiert mit den Pixeldaten für eine gegebene Reihe auf dem Displayleiter 740. Der Treiber 710 kann steuerbar sein durch die Steuerungseinheit 705, welche ein Videodatensignal empfängt. Das Bezugszeichen 795 illustriert die Richtung der Ausbreitung des Impulsfolgenausgangs vom Treiber 710. Die Ausbreitungsverzögerung für den Displayleiter 740 für einen gegebenen Puls der Impulsfolge, um zu wandern von dem ersten Spaltenanschluss 770a zu dem letzten Spaltenanschluss 770n kann ungefähr gleich sein mit der Ansteuerungsperiode für jede Reihe. Deshalb wird, während eine gegenwärtige Reihe von Pixeln getrieben wird durch Spaltenleiter 770, eine Impulsfolge für die nächste Reihe getrieben durch den Treiber 710, den Displayleiter 740 herunter.
Das Spannungsdifferential des Pulsfolgesignals, welches getrieben wird auf dem Displayleiter 740 ist ungefähr gleich dem Spannungsdifferential, welches getrieben werden muss auf den Spaltenleitern, um die Displaypixel zu aktivieren. Wenn die Impulsfolge für die nächste Reihe den nächsten Spaltenanschluss auf dem Displayleiter erreicht hat, kann ein Ladepuls getrieben werden durch den Ladetreiber 715, um das geeignete Signal zu dem Spaltenleiter 770 zu transferieren. Um den Betrieb der Parallelspaltentreiberschaltung gemäß 24 weiter zu illustrieren, wird unten ein Beispiel gegeben. Die Spannungsniveaus, welche in dem Beispiel gegeben werden, sind typisch für bestimmte Displaytechnologien, jedoch ist der in 24 illustrierte Parallelspaltentreiber nicht begrenzt auf irgendein bestimmtes Spannungsniveau.
Eine Diode 702 kann verbunden werden zwischen jedem Spaltenleiter 770 und dem Displayleiter 740. Ein separater Kondensator 704 wird gekoppelt mit jedem Spaltenleiter 770. Die Kathode von jedem Kondensator wird zusammen verbunden zu einem allgemeinen Leiter, der getrieben wird durch den Ladetreiber 715. Der Ladetreiber 715 treibt die Kathode von jedem Kondensator hoch, während die gegenwärtige Reihenspannung transferiert wird vom Kondensator 704 zu jedem Spaltenleiter 770. Während dieser Zeit werden die neuen Reihenspannungswerte für die nächste Reihe, welche ausgewählt werden soll, den Displayleiter 740 herunter getrieben durch den Treiber 710. Die Dioden 702 werden umgekehrt belastet oder sind ausgeschaltet während dieser Zeit, so dass der Displayleiter 740 isoliert wird von den Spaltenleitern 770. Wenn die neue Impulsfolge vollständig präsent ist auf dem Displayleiter 740 verringert der Ladetreiber 715 die Spannung auf den gemeinsamen Kathoden auf den Kondensatoren 704. Die neuen Reihenspannungswerte werden geladen auf die Kondensatoren 704, während der Ladetreiber die niedrige Spannung auf die Kondensator 704 Kathoden bestätigt. Der Ladetreiber 715 verringert die Kondensator 704 Kathodenspannung für eine Zeitdauer, welche ungefähr kleiner ist oder gleich der Ausbreitungsverzögerung zwischen den Spaltenanschlüssen auf dem Displayleiter 740. Dies geschieht damit der Reihenspannungsbetrag für eine bestimmte Reihe nicht überschwappt auf die nächste Reihe, während die Spalten 770 geladen werden. Wenn der Ladetreiber 715 die Spannung an den gemeinsamen Kathoden für den Kondensator 704 anhebt, wird die Spannung, welche gespeichert wird auf dem Kondensator 704 bereitgestellt für den Spaltenleiter 770, um die Pixel auf der ausgewählten Reihe zu aktivieren in Übereinstimmung mit dem Betrag an Spannung, welche gespeichert ist auf jedem Kondensator 704. Die Dioden 702 sind ausgeschaltet oder umgekehrt belastet während dieser Zeit, um den Displayleiter 740 zu isolieren von der Spalte 770, so dass die Spannungswerte für die nächste Reihe den Displayleiter 740 herunter verbreitet werden können. Die Kondensatoren 704 können diskrete Kondensatorkomponenten sein. Alternativ können sie aufweisen die parasitäre Kapazität einer Leitertrasse, da die Kathoden des Kondensators 704 alle verbunden sind mit dem Ladetreiber 715. Mit anderen Worten kann einen Abschnitt des Leiters, welcher getrieben wird durch den Ladetreiber 715, ein Abschnitt überdecken von jedem Spaltenleiter 770 um den Kondensator 704 zu bilden.
Es kann notwendig sein, dass genügend Ladung aus jedem Speicherkondensator 704 gezogen wird, so dass jeder Kondensator „gelöscht" wird vor dem nächsten Spannungszyklus. Wenn die Ladung der Spalte (und der Pixel) nicht genügend Ladung zieht aus dem Kondensator, dann wird ein separater Entladungsmechanismus wie beispielsweise ein Widerstand oder eine Diode notwendig sein. Die 25 illustriert einen Entladungsmechanismus, welcher hinzu gegeben wurde zu dem Parallelspaltentreibergerät aus 24. In diesem Beispiel werden Dioden 706 verbunden mit jedem Spaltenleiter, wobei die Kathode von jeder Diode zusammen verbunden wird und mit einem Treiber 725 zum Ansteuern (Treiben) eines Löschungsspannungspulses. Während der Zeit, in der die Spannung übertragen wurde von dem Kondensator 704 zu dem Spaltenleiter 740 und die nächste Reihenpulsfolge den Displayleiter 740 hinunter verbreitet wird, bestätigt der Löschungstreiber 725 eine hohe Spannung für die Kathoden der Diode 706, so dass die Dioden aus sind oder umgekehrt belastet werden. Am Ende einer Reihenperiode, bevor der nächste Satz von Reihenspannungen geladen wird auf die Spaltenleiter, hebt der Löschungstreiber 725 die Anodenspannung für jede Diode 706 auf, um jede verbleibende Spannung aus dem Speicherkondensator 704 zu löschen, bevor der Ladetreiber 715 die Kathodenspannung des Kondensators verringert, um die nächste Serie von Reihenspannungen zu laden. Es sollte festgehalten werden, dass die Entladungsschaltung aus 25 nicht notwendig sein kann, oder dass alternativ Widerstände oder andere Komponenten verwendet werden können anstatt der Diode 706.
Bezug nehmend nun auf die 26 wird ein Wellenformdiagramm bereitgestellt, um weiter den Betrieb des Displayelement-Treibermechanismus zu illustrieren, welcher in 25 veranschaulicht wird. Die Wellenform 1000 illustriert eine Impulsfolge, welche getrieben wird während der Zeitdauer W_D auf dem Displayleiter 740. Die Wellenform 1000 zeigt die Impulsfolge 01100111, welche getrieben wird während der Zeitdauer W_D, In diesem Beispiel wird angenommen, dass es acht Spaltenleiteranschlusspunkte gibt entlang des Displayleiters 740, so dass an dem Ende der Zeitdauer W_D das Muster der Wellenform 1000 präsent ist auf den Spaltenleiteranschlusspunkten. Beispielsweise würde eine niedrige Spannung präsent sein auf dem Spaltenanschlusspunkt, welcher am nächsten liegt zu dem Videotreiber 710, gefolgt von einer hohen Spannung auf den nächsten zwei Anschlusspunkten, gefolgt von einer niedrigen Spannung auf den zwei Anschlusspunkten danach, gefolgt durch eine hohe Spannung auf den im Entferntesten gelegenen drei Anschlusspunkten vom Videotreiber 710. Die Zeitdauer W_D kann korrespondieren ungefähr mit der Ausbreitungsverzögerung die Länge des Displayleiters 740 herunter von dem ersten Anschlusspunkt zu dem letzten Anschlusspunkt. Die Zeitdauer W_D kann ungefähr korrespondieren mit der Zeit, welche benötigt wird, um jede Reihe von Pixeln in dem Display zu scannen.
Die Breite W_T von jedem individuellen Pult der Impulsfolge 1000 kann korrespondieren ungefähr mit der Ausbreitungsverzögerungszeit zwischen den individuellen Anschlusspunkten auf dem Displayleiter 740. Die Anschlusspunkte sind angeordnet entlang des Displayleiters 740, so dass die Ausbreitungsverzögerungszeit, wie sie repräsentiert wird durch das Verzögerungselement 730, ungefähr die Gleiche ist zwischen jedem benachbarten Anschlusspunkt.
Die Impulsfolge repräsentiert das Muster von Pixeln, welche aktiviert werden sollen für die nächste ausgewählte Pixelreihe. Deshalb illustriert die Impulsfolge 1000, dass von links nach rechts auf der Pixelreihe die Pixel aus, an, an, aus, aus, an, an, an sein sollen. Es wird festgehalten, dass in dem in 26 illustrierten Beispiel die Spannungsschwingung der Impulsfolge 1000 von einem Hoch von 0,7 Volt bis zu einem Tief von –69,3 Volt reicht. Diese Spannungsschwingung und die Spannungsschwingung der anderen Wellenformen in 26 ist lediglich ein Beispiel, welches korrespondiert mit einer speziellen Verzögerungstechnologie. Der gegenwärtige Mechanismus kann jedoch verwendet werden mit jeder geeigneten Spannungsänderung wie erforderlich für jede bestimmte Displaytechnologie. Während der Zeitdauer W_D, die wie die Impulsfolge für die nächste Reihe von Pixeln verbreitet wird entlang dem Displayleiter 47, sind der Löschungstreiber 725 und der Ladetreiber 715 an ihren jeweils höchsten Spannungsniveaus, wie es durch die Wellenformen 1002, 1004 jeweils illustriert wird. Daher werden die Dioden 706 umgekehrt belastet und die Spannung, welche gespeichert ist auf den Kondensatoren 704, wird übertragen auf die Spaltenleiter 770, wie illustriert während der Zeitdauer W_P bei der Wellenform 1006.
Es sollte festgehalten werden, dass die Spannung, welche auf den Kondensatoren 704 während dieser Zeitdauer W_P gespeichert wird mit der vorherigen Impulsfolge korrespondiert, welche getrieben wird auf dem Displayleiter 740. Daher wird während der Zeit, in der die nächste Impulsfolge den Displayleiter 740 herunter verbreitet wird, wie es während der Zeitdauer W_D illustriert wird, die vorangegangene Impulsfolge bereitgestellt für die Spaltenleiter wie es illustriert wird während der Zeitdauer W_P. Es wird festgehalten, dass während der Zeitdauer W_p entweder 70 oder 0 Volt bereitgestellt werden von dem Kondensator 704 für jeden Spaltenleiter, abhängig davon, ob das bestimmte Reihenpixel für die bestimmte Spalte aktiviert werden soll oder nicht.
Bevor die Impulsfolge der Wellenform 1000 auf die Spaltenleiter übertragen wird, treibt der Löschungstreiber 725 eine niedrige Spannung zu den Kathoden der Dioden 706, wie im Zeitpunkt 1020. Dies dient dazu, um alle verbleibende Spannung auf dem Kondensator 704 zu löschen. Wenn die Impulsfolge das Ende des Displayleiters 40 erreicht, bestätigt der Ladetreiber 715 eine niedrige Spannung auf den Kathoden des Kondensators 704. In dem Beispiel der 26 werden –70 Volt angewendet auf die Kathoden des Kondensators 704 an diesem Punkt. Ebenfalls an diesem Punkt ist die Spannung an den Anschlusspunkten der ersten Spalte bei –69,3 Volt, die Spannung an den nächsten zwei Anschlusspunkten beträgt 0,7 Volt, gefolgt von –69,3 Volt an den nächsten zwei Anschlusspunkten, gefolgt von 0,7 Volt an den letzten drei Anschlusspunkten. Wenn der Ladetreiber 715 –70 Volt anwendet auf die Kathoden des Kondensators, wird auch die Annode jedes Kondensators 704 um 70 Volt heruntergezogen, da die Spannung auf einem Kondensator sich nicht unmittelbar ändern kann. Daher werden die Diode 702, welche verbunden ist mit dem ersten Anschlusspunkt, von dem Displayleiter 740 und der erste Spaltenleiter 770 –70 Volt haben an ihrer Kathode und –69,3 Volt an ihrer Annode. Die Diode an dem zweiten Anschlusspunkt auf dem Displayleiter wird –70 Volt auf ihrer Kathode haben und 0,7 Volt auf ihrer Annode zu diesem Zeitpunkt. Deshalb werden, wenn der Ladetreiber 715 –70 Volt anwendet auf die Kathoden der Kondensatoren 704, die Dioden, welche verbunden sind mit dem ersten, vierten und fünften Anschlusspunkten ausgeschaltet sein, da die Spannungsdifferenz über diese Dioden nur 0,7 Volt (weniger als die Anschaltspannung in den Dioden) ist, und die zweiten, dritten, sechsten, siebten und achten Dioden werden angeschaltet sein, da die Spannungsdifferenz über diese Dioden 70,7 Volt beträgt. Dies wird wiederum einen Ladungstransfer verursachen von den Displayleiteranschlusspunkten zu den Kondensatoren 704 durch die angeschalteten Dioden. Die zweiten, dritten, sechsten, siebten und achten Kondensatoren werden sich daher aufladen bis zu 0 Volt, und die ersten, vierten und fünften Kondensatoren werden verbleiben bei –70 Volt, während der Ladetreiber 715 –70 Volt bestätigt an den Kondensatorkathoden. Deshalb werden, während der Ladetreiber 715 eine niedrige Spannung auf den Kathoden des Kondensators 704 bestätigt, die Kondensatoren aufgeladen zu der Spannung, welche korrespondiert mit der entsprechenden Spannung der Impulsfolge, welche durch die Wellenform 1000 illustriert wird. Wenn der Ladetreiber 715 die Kathoden der Kondensatoren 704 von –70 Volt zu 0 Volt verändert, wie zum Zeitpunkt 1024 gezeigt, werden die Annoden der Kondensatoren auch nach oben verschoben um 70 Volt, wie es illustriert wird durch die Wellenform 1006. Somit werden die ersten, vierten und fünften Kondensatoren aufgeladen bei 0 Volt und die zweiten, dritten, sechsten, siebten und achten Kondensatoren werden aufgeladen werden bei 70 Volt, um zu korrespondieren mit der Impulsfolge, welche verschoben wurde auf dem Displayleiter 740 während der Zeitdauer W_D. Diese Spannungspegel werden nun angewendet auf die Spaltenleiter und daher auf ausgewählte Reihenpixel, während die nächste Impulsfolge den Displayleiter 740 hinunter verschoben wird.
Es sollte festgehalten werden, dass die Ladetreiber 715 eine niedrige Spannung (in diesem Beispiel –70 Volt) für eine Zeitdauer W_C bestätigt, welche gesetzt wird auf ungefähr weniger oder gleich der Verbreitungszeit zwischen benachbarten Anschlüssen auf dem Displayleiter 740. Dies ist so, damit eine Spannungspulsverbreitung den Displayleiter 740 herunter, welche auch eine Breite aufweist, welche ungefähr der Ausbreitungsverzögerung zwischen den Anschlüssen entspricht, nicht überschwappt auf den nächsten Anschluss, während der Ladetreiber 715 die Ladespannung von –70 Volt treibt. Während der Zeit, in der der Ladetreiber 715 und der Löschungstreiber 725 ihre entsprechenden hohen Spannungen bestätigen, sind die Dioden 702 ausgeschaltet oder umgekehrt belastet, um den Spaltentreiber 770 von dem Displayleiters 740 zu isolieren. Dies gestattet der Spannung von den Kondensatoren 704 angewendet werden auf die Spaltenleiter 770, während die nächste Impulsfolge verschoben wird auf dem Displayleiter 740. Wie bereits oben erwähnt, wird, bevor die nächste Impulsfolge geladen wird auf die Kondensatoren 704, jede verbleibende Kondensatorladung gelöscht, indem der Löschungstreiber 725 eine niedrige Spannung auf den Kathoden der Dioden 706 bestätigt, wie es illustriert wird durch die Wellenform 1002. Die Breite W_E dieses Löschungspulses wird illustriert als im Wesentlichen gleich zu der Ladepulsbreite W_C. Es gibt jedoch nicht notwendigerweise einen direkten Zusammenhang zwischen diesen Pulsbreiten. Beispielsweise kann, da manche Spannungen durch die Pixelladungen von den Kondensatoren abgebaut werden, die Löschungspulsbreite W_E kürzer sein als die Ladepulsbreite W_C.
Es kann wünschenswert sein, die Löschungs- und Ladepulsbreiten zu maximieren, um die peak-senkenden Stromeigenschaften, welche benötigt werden von dem Löschungstreiber 725 und dem Ladetreiber 715 innerhalb der Einschränkungen des Display-Timings zu reduzieren. Beispielsweise kann ein 853 × 480-Display lediglich 2,5 Mikrosekunden pro Reihe gestatten. Wenn alle 853 Spalten gleichzeitig alle 2,5 Mikrosekunden adressieren würden, wäre die Videowellenformpulsweite W_T und die Ladepulsbreite W_C ungefähr 2,5 Mikrosekunden/853 = 2,9 ns. In diesem Beispiel würde, wenn ein 0 bis 70 Volt Spaltenpuls für 2,5 Mikrosekunden gewünscht wäre in einer Ladung, welche 100 Mikroampere zieht, und der Treiberpuls nicht mehr als 10 Volt absinken kann, um ein Pixel richtig zu aktivieren, ein 25 pf-Kondensator benötigt für den Kondensator 704, wie errechnet aus I = C·dV/dT, wobei I = 100 μA, dV = 10 Volt, dT = 2,5 μs. Es sollte festgehalten werden, dass diese Werte lediglich ein Beispiel sind für ein bestimmtes Display. Unter Verwendung der 2,9 Nanosekunden Pulsbreite und der 25 Picofarad-Kapazitäts-Werte, welche oben errechnet wurden, kann der Ladetreiber 715 beispielsweise um 515 Ampere absinken, wenn das Ladesignal dem Kondensator 704 einen worst case bestätigt.
Es kann sein, dass es für die Treiber nicht möglich ist, um einen so großen Strom abzusinken, wie oben errechnet wurde. Eine Lösung des Problems ist es, den Spaltenleiter 770 und den Displayleiter 740 in eine Anzahl von Unterzelleneinheiten aufzubrechen, wie es in 27 illustriert ist. Beispielsweise könnten die 853 Spalten aufgeteilt werden in 54 Unterzellen mit ungefähr 16 Anschlusspunkten und Spaltenleitern pro Subzelle. Daher würde es an einem solchen System 54 Displayleiter 740 geben, wobei jeder 16 Anschlusspunkte und Spaltenleiter aufweist. Separate Treiber können bereitgestellt werden für jede Unterzelle. Diese Unterzellenarchitektur kann den Strom reduzieren, um den der Ladetreiber 715 beispielsweise zum 180 Miliampere Peak absinken muss im worst case, in dem alle Spalten die Hohe Spannung ausweisen. In diesem Beispiel können die Videoimpulsfolgenpulsbreite und die Ladepulsbreite 156 ns sein und jeder Treiber muss Strom für nur 16 Ladungen absenken. Die Unterzellenarchitektur gestattet der Stromsinkkapazität des Treibers ausgetauscht zu werden gegen die Anzahl von Unterzellen und die Anzahl von Treibern. Je größer die Unterzellenaufteilung ist, desto weniger Stromsinkkapazität wird benötigt von jedem Treiber. Es sollte auch festgehalten werden, dass eine 1:1 Korrelation von Treibern zu Unterzellen nicht notwendigerweise erforderlich ist. Beispielsweise kann jede Unterzelle ihren eigenen Ladetreiber haben, aber mehrere Unterzellen können einen Löschungstreiber teilen. In dem obigen Beispiel kann die tatsächliche Leistung, welche abgebaut wird durch den Ladetreiber beispielsweise niedrig sein aufgrund des niedrigen Betriebszyklus des (156 Nanosekunden geteilt durch 2,5 Mikrosekunden = 6%). Die Unterzellenarchitektur gestattet den Spaltengruppierungen und der Anzahl von Treibern, angepasst zu werden, um den gewünschten Austausch zwischen einer Anzahl von Treibern und der Treiberkapazität gerecht zu werden.
Bezugnehmend auf 28, werden die parallelen Spaltentreibermechanismen, welche oben in den 22 bis 27 beschrieben wurden, illustriert für eine Displaymatrix 1050, in der die Reihen ausgewählt werden von Reihentreiber(n) 1060. Es sollte festgehalten werden, dass die Reihentreiber 1060 jeglicher geeigneter Reihenauswahl/Treibermechanismus sein können, wie beispielsweise die Schlagfrequenztechniken, welche oben beschrieben wurden, oder individuelle Reihentreibertechniken etc.. Der Reihentreiber 1060 wählt eine Reihe zu einer Zeit von oben nach unten aus. Wenn jede Reihe 1070 ausgewählt ist, werden alle Spalten 1080 ungefähr gleichzeitig parallel getrieben mit Spannungspegeln, welche korrespondieren mit den Videodaten für die ausgewählte Spalte. Während dieser Zeit wird eine neue Videopulsfolge den Displayleiter 740 hinunter verbreitet, und wenn die nächste Reihe ausgewählt wird, wird diese neue Impulsfolge parallel getrieben auf den Spalten 1080.
Bezugnehmend nun auf die 29, wird eine Implementierung illustriert, in der die Reihen ausgewählt werden durch das Schlagfrequenzverfahren, welches oben beschrieben wurde, und die Spalten werden getrieben durch das Parallelspalten-Treiberverfahren, welches oben beschrieben wurde. Die Reihen werden adressiert, jeweils eine zu einer Zeit, je nachdem wo auf dem zweiten Displayleiter 840 die Reihenadressiersignale, welche durch die Treiber 805 und 810 angetrieben werden, ihre entsprechende Amplitude kombinieren zu der geeigneten Spannung, um eine Reihe auszuwählen. Wie oben beschrieben, ist die Pulsbreite der Reihenadressiersignale ungefähr gleich der Ausbreitungsverzögerung zwischen benachbarten Reihenanschlüssen, und die Periode der Reihensignale ist ungefähr gleich der Ausbreitungsverzögerung auf dem zweiten Displayleiter 740 von dem ersten Reihenanschlusspunkt durch den letzten Reihenanschlusspunkt. Die Rate, bei der die adressierte Reihe wechselt von einer Reihe zu einer anderen, ist proportional zu der Frequenzdifferenz zwischen dem Reihenadressiersignal, welches getrieben wird durch den Treiber 805 und dem Reihenadressiersignal, welches getrieben wird durch den Treiber 810. Die Dioden und/oder Kondensatoren 832 können mit enthalten sein auf den Reihenleitern, falls notwendig, beispielsweise zum Gleichrichten. Es soll noch festgehalten werden, dass die Reihen- und/oder Spalten-Terminatoren, individuelle Pixelelemente etc. nicht illustriert wurden aus Gründen der Klarheit.
Wenn eine Reihe 1070 ausgewählt wird, werden Spannungen bereitgestellt auf den Spalten 1080 durch Spaltenleiter 770, wie oben beschrieben. Die Spaltentreiber 715 treiben eine Hochladungsspannung zu den Kondensator-704-Kathoden, und die Dioden 702 werden umgekehrt belastet (oder ausgeschaltet), so dass die Spannung, welche auf den Kondensatoren 704 gespeichert ist, eine Spannung zu den Spalten 1080 liefert. Abhängig von dem gelieferten Spannungspegel, werden die Pixel entlang der ausgewählten Reihe angeschaltet oder ausgeschaltet. Es wird festgehalten, dass die Spalten alle beliefert werden mit den Spannungen (adressiert) ungefähr gleichzeitig parallel für die ausgewählte Pixelreihe. Kurz bevor die nächste Reihe ausgewählt wird, können verbleibende Spannungen gelöscht werden von den Spalten und Kondensatoren 704 (unter Verwendung von z.B. einem Löschungstreiber und von Dioden, wie in 25 beschrieben) und der Ladetreiber 715 kann dann eine niedrige Spannung treiben auf dem Ladesignal zu den Kondensatoren 704 Kathoden, um die nächste Serie von Reihenpixelspannungen zu laden, wie oben beschreiben.
Die bevorzugten Ausführungsformen wurden beschrieben bzgl. der Ansteuerung von jedem der M × N Pixelelemente, welche in M Reihen und N Spalten in einem Display angeordnet sind. Zusätzlich zu den Displaytypen, welche früher hierin angesprochen wurden, findet die Erfindung auch Anwendung u.a. bei verschiedenen emittierenden und reflektierenden Displays inklusive elektrolumineszierender Einheiten, lichtemmitierende Diodeneinheiten, Mikrospiegeleinheiten. Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden mit anderen Vorrichtungen, welche beruhen auf adressierten Arrays inklusive Bildvorrichtungen, wie beispielsweise CCD-Videokameras, Drucker, Touchscreens usw. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung verwendet werden, um alle M × N adressierbaren Elemente zu adressieren, welche auswählbare Funktionen erfordern oder implementieren zum Zwecke des Zeigens, Speicherns, Ladens, Speicherns, Abfragens, Anordnens und Anzeigens. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung auch verwendet werden zum Adressieren von allen M × N Speicherzellen in einem Array von RAM Speicherelementen oder tatsächlich um andere auswählbare Elemente, welche ähnlich angeordnet sind, zu adressieren. Es wird von den Fachleuten die der Wohltat dieser Offenbarung teilhaftig werden, gewürdigt werden, dass die Formen und Elemente dieser Erfindung, die gezeigt und beschrieben wurde, als beispielhafte, gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform aufgefasst werden. Verschiedene Modifikationen und Veränderungen können vorgenommen werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie in den Ansprüchen dargelegt ist. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche so interpretiert werden, dass sie alle solche Modifikationen und Veränderungen umfassen.

Claims

Ein Displayansteuerungsgerät, um Displayelemente zu adressieren und selektiv zu aktivieren, wobei die Displayelemente in Reihen (1070) und Spalten (1080) angeordnet sind und die Displayelemente in jeder Reihe (1070) durch einen entsprechenden Reihenleiter zusammengeschaltet sind und wobei die Displayelemente in jeder Spalte (1080) durch einen entsprechenden Spaltenleiter (770) zusammengeschaltet sind, aufweisend: – einen Reihenansteuerungsmechanismus (1060), welcher an die Reihenleiter anschließbar ist, um eine Reihe (1070) der Displayelemente auszuwählen; – einen Displayleiter (740); – einen Videotreiber (710) zum Ansteuern eines Videosignals auf dem Displayleiter (740); – eine Mehrzahl von Dioden (702), wobei die Anode jeder Diode (702) mit einem entsprechenden einer Mehrzahl von Anschlusspunkten an dem Displayleiter (740) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Displayansteuerungsgerät auch umfasst – eine Vielzahl von Kondensatoren (704), wobei ein Anschluss von jedem Kondensator (704) zu einem entsprechenden der Spaltenleiter (770) verbindbar ist, wobei die Kathode jeder Diode (702) mit einem entsprechenden der Spaltenleiter (770) verbindbar ist; und – ein Ladetreiber (715), welcher ein Ladesignal an den anderen Anschluss des Kondensators (704) ansteuert, so dass eine Spannung, welche dem Videosignal an jedem Anschlusspunkt entspricht, zu jedem entsprechenden Kondensator (704) übertragen wird, wenn das Ladesignal in einem ersten Zustand ist, und so dass die Ladung von jedem Kondensator (704) zu jedem entsprechenden Spaltenleiter (770) übertragen wird, wenn das Ladesignal in einem zweiten Zustand ist.
Das Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Videosignal eine Serie von Spannungspulsen umfasst, wobei jeder der Spannungspulse repräsentiert, ob ein Displayelement an einer ausgewählten Reihe (1070) von Displayelementen an oder aus sein sollte.
Das Gerät gemäß Anspruch 2, wobei die Ausbreitungsverzögerung an jedem Displayleiter (740) zwischen benachbarten Anschlusspunkten ungefähr die gleiche ist für jedes Paar von benachbarten Anschlusspunkten und wobei die Pulsbreite von jedem der Spannungspulse ungefähr gleich ist zu der Ausbreitungsverzögerung zwischen benachbarten Anschlusspunkten.
Das Gerät gemäß Anspruch 3, wobei in einem ersten Zustand das erste Ladesignal mit einer niedrigen Spannung für eine gleiche oder weniger als die Ausbreitungsverzögerung zwischen benachbarten Anschlusspunkten angesteuert wird.
Das Gerät gemäß Anspruch 4, wobei in einem zweiten Zustand das Ladesignal mit einer hohen Spannung relativ zu der niedrigen Spannung angesteuert wird.
Das Gerät gemäß Anspruch 2, wobei eine unterschiedliche Serie von Spannungspulsen auf dem Displayleiter (740) zu einer Zeitdauer angesteuert wird, welche ungefähr gleich ist zu der Ausbreitungsverzögerung des Displayleiters (740) von einem ersten Anschlusspunkt bis zu einem letzten Anschlusspunkt auf dem Displayleiter (740), wobei jede Serie von Spannungspulsen einer unterschiedlichen Reihe (1070) von Displayelementen entspricht.
Das Gerät gemäß Anspruch 1, wobei während dem zweiten Zustand die Spaltenleiter (770) von dem Displayleiter (740) durch die Dioden (702) isoliert sind.
Das Gerät gemäß Anspruch 7, wobei das Videosignal eine Serie von Spannungspulsen umfasst, und wobei während des zweiten Zustands eine nächste Serie von Spannungspulsen auf dem Displayleiter (740) angesteuert wird, wobei Ladung von einer vorherigen Serie von Spannungspulsen von jedem der Kondensatoren (704) zu jedem entsprechenden Spaltenleiter (770) bereitgestellt wird.
Das Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Videosignal eine Spannungswellenform umfasst, in der eine niedrige Videosignalspannung einem "Aus"-Zustand des Displayelements entspricht und eine hohe Videosignalspannung einem "An"-Zustand des Displayelements entspricht.
Das Gerät gemäß Anspruch 9, wobei das Spannungsdifferential von der niedrigen Videosignalspannung zu der hohen Videosignalspannung ungefähr gleich ist zu dem Spannungsdifferential zwischen einer niedrigen Spaltenspannung und einer hohen Spaltenspannung auf den Spaltenleitern (770).
Das Gerät gemäß Anspruch 10, wobei das Ladesignal zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand wechselt, wobei die niedrige Spaltenspannung oder die hohe Spaltenspannung während des zweiten Zustands durch die Kondensatoren (704) an die Spaltenleiter (770) bereitgestellt wird, wobei eine niedrige Spaltenspannung bereitgestellt wird, wenn eine niedrige Videosignalspannung an dem entsprechenden Anschlusspunkt vorhanden war, während eines gerade vorherigen ersten Zustands, und eine hohe Spaltenspannung bereitgestellt wird, wenn eine hohe Videosignalspannung an dem entsprechenden Anschlusspunkt vorhanden war, während des gerade vorherigen ersten Zustands.
Das Gerät gemäß Anspruch 11, wobei eine hohe Spaltenspannung ausreichend ist, um Displayelemente auf einer ausgewählten Reihe (1070) von Displayelementen zu aktivieren und wobei die niedrige Spaltenspannung nicht ausreichend ist, um Displayelemente auf der ausgewählten Reihe (1070) von Displayelementen zu aktivieren.
Das Gerät gemäß Anspruch 9, wobei die Ladetreiber (715) das Ladesignal zu einer niedrigen Ladespannung während des ersten Zustands ansteuern und zu einer hohen Ladespannung während des zweiten Zustands, wobei die niedrige Videosignalspannung und die hohe Videosignalspannung höher sind als die niedrige Ladespannung bzw. die hohe Ladespannung durch eine Anschaltspannung der Dioden (702).
Das Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Kondensatoren (704) durch Abschnitte einer Leitungsbahn gebildet werden, welche über die Spaltenleiter (770) gemustert sind.
Das Gerät gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen Löschungstreiber (725), um ein Löschungssignal zum Entladen der Kondensatoren (704) anzusteuern.
Das Gerät gemäß Anspruch 15, weiterhin aufweisend eine zweite Mehrzahl von Dioden (706), wobei die Anode jeder der Dioden (706) mit einem entsprechenden der Spaltenleiter (770) verbindbar ist, und wobei die Kathode (704) von jeder der Dioden (706) mit dem Löschungstreiber (725) verbindbar ist.
Das Gerät gemäß Anspruch 15, wobei das Videosignal eine Serie von Spannungspulsen umfasst, wobei jeder der Spannungspulse repräsentiert, ob ein Displayelement auf einer ausgewählten Reihe von Displayelementen an oder aus sein soll, und wobei das Ladesignal zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand wechselt, jedes Mal wenn eine neue Serie von Spannungspulsen auf dem Displayleiter (770) ausgebreitet wird.
Das Gerät gemäß Anspruch 17, wobei das Löschungssignal auf eine niedrige Spannung angesteuert wird, um die Kondensatoren (704) vor jedem Wechsel des Ladesignals von dem zweiten Zustand zu dem ersten Zustand zu entladen.
Das Gerät gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend: einen zweiten Displayleiter (840), der mit jedem entsprechenden Reihenleiter verbindbar ist; und wobei der Reihenansteuerungsmechanismus (1060) aufweist: einen ersten Reihentreiber (805) zum Ausgeben eines ersten Reihenadressierungssignals mit einer ersten Frequenz an einem ersten Ende des zweiten Displayleiters (840); und einen zweiten Reihentreiber (810) zum Ausgeben eines zweiten Reihenadressierungssignals mit einer zweiten Frequenz an einem zweiten Ende des zweiten Displayleiters (840); wobei die ersten und zweiten Reihenadressierungssignale miteinander kombinieren, um eine Reihe (1070) zu einer Zeit auszuwählen, wobei Displayelemente, welche zwischen einem ausgewählten der Reihenleiter und der Spaltenleiter (770) angeschlossen sind, aktiviert werden entsprechend der Ladung, die dem Spaltenleiter (770) bereitgestellt wird.
Das Gerät gemäß Anspruch 19, wobei die Reihenleiter einer nach dem anderen mit einer Adressrate ausgewählt werden, welche proportional zu der Differenz zwischen den ersten und zweiten Frequenzen ist.
Das Gerät gemäß Anspruch 1, wobei der Videotreiber (710), die Dioden (702) und die Kondensatoren (704) für eine Mehrzahl von Spaltenunterzellen sich wiederholen, wobei ein unterschiedlicher Videotreiber (710) ein unterschiedliches Videosignal für jede Unterzelle ansteuert, und wobei die Ladung, welche jedem Videosignal entspricht, zu jeder entsprechenden Spalte parallel für alle der Unterzellen übertragen wird.
Das Gerät gemäß Anspruch 21, wobei der Ladetreiber (715) sich für jede Unterzelle wiederholt, so dass jede Unterzelle einen unterschiedlichen Ladetreiber (715) aufweist.
Das Gerät gemäß Anspruch 22, wobei die Spannungskapazität, welche für jeden Ladetreiber (715) benötigt wird, proportional zu der Anzahl der Unterzellen ist.
Das Gerät gemäß Anspruch 21, wobei die Spannungskapazität, welche für jeden Videotreiber (710) benötigt wird, proportional zu der Anzahl der Unterzellen ist.