专利名称：显示装置的制作方法
显示装置
此发明涉及包含电容性的显示器的显示装置，例如，典型地但非专门地，电致
发光显不器。
某些电致发光的(EL)显示器能够具有有选择地可照明区域用于显示信息。这 样的显示器较竞争技术有利，因为它们能够是大的，灵活的并且是相对便宜的。
EL显示器一般地在两个电极之间包含一层诸如掺杂的硫化锌粉末的荧光体材 料。通常的是至少一个电极由配备在透明基底，例如聚酯或者聚对苯二甲酸乙二醇 酯(PET)薄膜上的，例如铟锡氧化物(IT0)的透明材料组成。例如通过丝网印刷， 可以将电极层和荧光体层沉积到基底上来形成显示器，在这种情况下，可以由导电 的，例如载银的，墨水，形成不透明电极。如说明的EL装置的实例能够在PCT专 利申请公开号W000/72638和W099/55121中看到。
上面描述的一般类型的EL显示器是通过在灯的电极之间施加适当频率，典型 地数十赫兹的AC电压，以激励荧光体而照明的。通常，用于EL显示器的荧光体需 要几百伏特的电压。
类似地，聚合体分散的液晶(PDLC)显示器也是电容性的并且需要在大约42V 的较高电压的AC电源。
典型地，显示器(EL或PDLC)具有在100pF到luF范围内的电容。在典型地 使用的频率，这意思指为了对显示器充电，仅需要小的电流，因此能够借助于"逆 向变换器"由低压DC电源产生比较高的驱动电压。这样的转换器能够在PCT专利 申请公开号W002/069674中看到，其一部分附加到这里作为附录A。借助于与电感 的元件例如线圈或变压器串联的振荡开关，能够产生更高电压的(HV) DC信号。
通过例如H-桥的单元，也就是说，形成两对的四个开关，每对有选择地连接显 示器的一个电极到HV DC信号或者到参考电势(典型地是地)，这个HV DC信号然 后能够被转换为AC信号。所以显示器能够在使第一电极连接到HV DC电源，第二 电极接地，以及使第一电极接地并且第二电极连接到HV DC电源之间被切换。所以 横跨显示器产生AC。所以，如上所述电源使EL显示器能由，比方说2节标准的AA电池驱动。然而，
有时希望由相同的电源，在相同的装置中操作不同的显示技术。 一个典型实例是简
易液晶(LC)显示器，其在大约5V AC运行。
根据本发明的第一方面，设有显示装置，包含电容性的显示器，更进一步的显 示器和驱动电路，用于从低压电源对于所述显示器提供第一，高压的AC驱动信号， 所述驱动电路如此排布以致在工作时，所述电容性的显示器重复地充电和放电，并 且，当所述电容性的显示器放电时，来自所述电容性的显示器的放电电流被以第二， 较低的电压提供到所述更进一步的显示器。
这允许使用来自显示器的，否则将被丢弃的能量，产生更进一步的电压。所以， 可以进行对能量的更高效的使用，并且可以除去或减少对于更进一步的显示器的分 离电源的必要。在较佳实施例中，第二电压是不同的，典型地比低压电源的电压更 高。
典型地，更进一步的显示器将是液晶显示器(LCD)。这已经被认为是特别地 方便的，因为在这样的LCD需要的电压范围中，4V到9V的电压已经被认为是由从 典型的EL显示器放电电流能实现的。做为选择，更进一步的显示器可以是光发射 聚合体(LEP)显示器，胆甾醇的LCD,电泳显示器，包括大亮度LED (HBLED)， 有机LED (OLED)的发光二极管(LED)，等等。
提供给更进一步的显示器的放电电流一般地将包含DC信号。因为某些显示器， 例如一些LCD，需要AC，所以可以提供诸如H-桥的DC-AC转换器用于将放电电流转 换为AC。
驱动电路可以包含逆向变换器，其可以包含串联的电感元件和开关。逆向变换 器还可以包含二极管，排布为在工作时，来自逆向变换器的电流以仅单一方向被传 递到电容性的显示器。
在某些情况下，所希望的是限制由放电电流产生的电压。所以，驱动电路可以 更进一步包含电压限制器，例如齐纳二极管，以在工作时限制提供给更进一步的显 示器的电压。该电压可以粗略地限于任何下列电压4V，或5V，或12V。
根据本发明的第二方面，提供驱动电容性的显示器的方法，包含使用具有第一， 高压的AC信号重复地对所述电容性的显示器充电和放电，并且在所述电容性的显 示器的放电上，使用从而产生的放电电流来以第二，较低的电压驱动更进一步的装 置，典型地是更进一步的显示器。提供给更进一步的显示器的放电电流一般地将包含DC信号。因为某些显示器， 例如一些LCD，需要AC，本方法可以更进一步包含将放电电流转换为AC的步骤。
更进一步的装置可以是光发射聚合体(LEP)显示器，胆甾醇的LCD，电泳显示 器，包括大亮度LED (HBLED)，有机LED (0LED)的发光二极管(LED)，等等。 做为选择，它可以是发声器等等。
本发明的第一方面的任何特征可以被应用于本发明的第二方面，反之亦然。 现将参考附图，仅经由实例，说明本发明的实施例，其中
图1描绘显示根据本发明实施例的显示装置的驱动电路的电路图；并且 图2a和图2b图解供本发明使用的逆向变换器的操作。
在图l所示的电路图中，低压源VDD被连接到由电感L和FET开关Q1串联形 成的逆向变换器；电感被连接到FETQ1的漏极。低压源VDD被连接到不连接到开关 的电感的端子，并且FET的源被连接到地。二极管Dl在它的第一端子(阳极)被 连接至开关Ql和电感L之间的点。二极管Dl可以是被连接以作为二极管的任何其 它装置， 一般地是半导体装置。
逆向变换器的操作十分有名并且在PCT专利申请公开号W002/069674中被演 示。图2a和2b显示用于将电容性负载充电至高压的逆向变换器的配置。在本发明 中，图2中的二极管D下游的组件C,是带有如图l所示H-桥的电致发光的元件。为 了简化起见，电容性负载"在图2中被显示为没有H-桥。
如图2a所示，逆向变换器包含与电感L和开关S串联的DC电源。开关S连接 在电感和地电势之间。在实际的配置中，开关S是由场效应晶体管，输出FET提供 的。然而，为了清楚，在图2a和2b中，开关S显示为简单的开关。
与开关S并联配备了与电容性负载C,串联的二极管D。电容性负载Cl被排布在 二极管和地电势之间。
开关S是通过如图2a中表示的随着时间的过去而变化的开关电压Vs控制的。 当开关电压Vs高时，开关S关闭并且导电。情形在图2a中显示。当开关电压Vs低 时，开关S打开并且不导电。此情形在图2b中显示。
图2a和2b所示的电路如下运行。当开关电压Vs高时，如图2a所示，电流I 通过电感L和关闭的开关S从DC电源流出到大地。
假定电容性负载CL上的电压比DC电源电压高，没有电流流过二极管D。当开关电压Vs走低时，如图所示，通过打开的开关S断开S。然而，与电感L 相关联存储在磁场中的能量使电流I继续流动，并且电感L产生足够的高压以致电 流I流过二极管D以对电容性负载C,充电。以这种方法，随着开关电压Vs从高到低 的每个跃迁，电容性负载C,上的电压Vl増加，如图2b中表明的。然后当开关S关 闭，二极管D防止电流从电容性负载C,回流至大地或者到DC电源。
所以将看到，通过对开关S施加交变的开关电压Vs，电容性负载C,能够被充电 到任何期望电压。重复地切换图1中的开关Q1或者图2中的S的效果是高压(HV) DC (但变化的)信号产生在二极管D1的第二端(阴极)。电容C1配备在二极管的 第二端以使此DC信号平滑。
从而产生的平滑了的HV DC信号被提供至在它的对端接地的第一 H-桥Hl。电 容性的EL显示器C化跨接在H-桥两端。H-桥是四个开关(Sl， S2， S3， S4),形成 两对(Sl， S3以及S2， S4)，每对有选择地连接显示器的一个电极至HV DC信号 或者至地。通过成对地操作H-桥的开关，用以将EL显示器连接到平滑的HV DC电 源的极性能够被重复地改变，从而产生横跨EL显示器的HV AC信号。
开关Q1的切换是通过从与门IO施加到它的门的信号控制的。这将可用于控制 Ql开关怎样切换的脉冲宽度调制信号P丽作为输入；通过改变P丽信号的频率和占 空比的操作，由此能够控制HV DC信号的输出电压和波形。至与门的另一个输入被 反转。这被连接到"放电"信号。假定有关的输入被反转，放电信号抑制开关Ql 的切换，因此当放电信号走高时，停止由逆向变换器产生的HV DC信号。
放电信号也被连接到晶体管Tl, T2的级联。NPN型晶体管Tl的基极被直接地 连接到放电信号并且当放电信号走高时转变成导电。电阻Rl连接在Tl的发射极和 地之间并且电阻R2连接在Tl的集电极和HV DC信号之间。给定Tl被连接在一侧 的地和电阻R1与另一侧的电阻R2和HVDC信号之间，当T1导电时，Rl和R2形成 分压器。级联中的第二晶体管T2的基极由此电压驱动，因此当T1导电时，晶体管 T2导电。
当T2导电时，从EL显示器C化到辅助电源V皿提供导电通路。电容C2配备在 此辅助电源和地之间以使这样产生的信号平滑。反向连接的齐纳二极管D2与电容 C2并联配备以便将在V皿的电压限制到取决于二极管的值，典型地12V。此辅助电 源VAux是借助于更进一步的H-桥H2连接到更进一步的LCD显示器Oxd。所以，为对EL显示器充电，放电信号被保持为低并且P丽信号重复地打开和 关闭开关Q1。这产生HV DC信号，其是经由H-桥H1提供到EL显示器C化。为了对 EL显示器Ca放电，放电信号走高，P丽信号被禁止切换开关Ql，并且T2被切换， 以允许电流通过，以允许EL显示器通过T2放电进入更进一步的LCD显示器Clcd; 此DC放电借助于第二H-桥H2被转换为AC。从而产生的电压典型地是4到9V，足 够操作LCD显示器。
虽然在被说明的实施例中，由对EL显示器C化放电而产生的电压用来驱动第二 显示器Cf但是它可用于驱动任何其它的装置，或者的确有助于驱动任何其它的 装置。也就是说，在一些实施例中，可能不从EL显示器Ca恢复足够的电源以完全 地驱动装置，并且在这样的实施例中，恢复的电源可能用来帮助驱动更进一步的装 置。例如，从放电的EL显示器CEL恢复的电源可能用来驱动下列任何LCD， LED(包 括OLED和HBLED)，胆甾醇的LCD,电泳显示器等等。
权利要求
1.一种显示装置，包含电容性的显示器，更进一步的显示器和驱动电路，用于从低压电源对于所述电容性的显示器提供第一高压的AC驱动信号，所述驱动电路如此排布以致在工作时，所述电容性的显示器重复地充电和放电，并且，当所述电容性的显示器放电时，来自所述电容性的显示器的放电电流被以第二较低的电压提供到所述更进一步的显示器。
2. 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第二电压不同于所述低压 源的电压。
3. 如权利要求1或者权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述更进一步 的显示器是液晶显示器(LCD)。
4. 如权利要求1或者权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述更进一步 的显示器是光发射聚合体(LEP)显示器，胆甾醇的LCD，电泳显示器或者发光二 极管。
5. 如任一在前的权利要求所述的显示装置，其特征在于，提供给所述更进一步 的显示器的放电电流包含DC信号。
6. 如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，更进一步包含用于将所述放电 电流转换为AC的DC到AC转换器。
7. 如在前权利要求的任何一个所述的显示装置，其特征在于，所述驱动电路包 含逆向变换器。
8. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述逆向变换器包含串联的电 感元件和开关。
9. 如权利要求7或权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述逆向变换器 包含如此排布的二极管，以致在工作时，来自所述逆向变换器的电流以仅单一方向 被传送到所述电容性的显示器。
10. 如在前权利要求的任何一个所述的显示装置，其特征在于，所述驱动电路包 含诸如齐纳二极管的电压限制器，以在工作时限制提供给所述更进一步的显示器的 电压。
11. 如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述电压限于4V， 5V，或12V。
12. —种驱动电容性的显示器的方法，其特征在于，包含使用具有第一高压的 AC信号重复地对所述电容性的显示器充电和放电，并且在所述电容性的显示器的 放电时，使用从而产生的放电电流来以第二较低的电压驱动更进一步的装置。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述更进一步的装置是更进一步 的显示器。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，提供给所述更进一步的装置的放 电电流包含DC信号。
15. 如权利要求13或权利要求14所述的方法，其特征在于，所述更进一步的显 示装置是LCD。
16. 如权利要求15所述的方法，其特征在于，更进一步包含将所述放电电流转 换为AC的步骤。
17. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述显示器是光发射聚合体(LEP) 显示器，胆甾醇的LCD，电泳显示器或发光二极管(LEDs)。
18. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述更进一步的装置是发声器。
全文摘要
包含电容性的显示器和更进一步的显示器的显示装置的驱动电路。所述驱动电路被排布为向所述电容性的显示器，例如电致发光显示器，以来自低压电源的第一高压提供AC驱动信号，以致在工作时，所述驱动电路被重复地充电和放电。所述驱动电路被更进一步排布，以致当所述电容性的显示器放电时，来自所述显示器的放电电流被以第二较低的电压提供到所述更进一步的显示器。用这种方法，来自所述电容性的显示器的能量用来驱动更进一步的显示器而不是被丢弃。
文档编号G09G3/20GK101517625SQ200780024273
公开日2009年8月26日 申请日期2007年5月15日 优先权日2006年5月16日
发明者克斯托弗·吉姆斯·牛顿·弗若尔, 理查德盖·布雷克斯里 申请人:佩利康有限公司