DE112018004749T5

DE112018004749T5 - Flüssigkristallfeldansteuerschaltung und flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112018004749T5
Application number: DE112018004749.0T
Authority: DE
Inventors: Shunji Yamauchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2020-06-18
Also published as: JP6702284B2; WO2019049670A1; CN111052211B; US10984699B2; CN111052211A; US20200184876A1; JP2019045766A

Abstract

Eine Ansteuerschaltung für ein Flüssigkristallfeld beinhaltet eine Spannungsausgabevorrichtung (40), eine Widerstandsspannungsteilerschaltung (50) und ein Tiefpassfilter (60). Die Spannungsausgabeeinrichtung hat einen Pulssignalausgabeport, einen ersten Port und einen zweiten Port. Der Pulssignalausgabeport gibt ein Pulssignal aus, das durch Pulsbreitenmodulation moduliert wird. Der erste Port und der zweite Port schalten eine Ausgabe zwischen einer Gleichstromenergieversorgungsspannung und einer Massespannung um. Die Widerstandsspannungsteilerschaltung ist mit dem ersten Port und dem zweiten Port verbunden. Das Tiefpassfilter hat einen Eingang und einen Ausgang. Der Eingang des Tiefpassfilters ist mit einem Spannungsausgabeknoten der Widerstandsspannungsteilerschaltung und dem Pulssignalausgabeport verbunden. Der Ausgang des Tiefpassfilters ist mit einem Anschluss (21) verbunden, der eine Spannung an das Flüssigkristallfeld ausgibt. In einer Situation, in der die Segmente des Flüssigkristallfelds ausgeschaltet werden, führt die Spannungsausgabeeinrichtung Ausschaltsteuerung aus, in der ein erster Zustand und ein zweiter Zustand abwechselnd wiederholt werden. Der erste Zustand bezieht sich auf einen Zustand, in dem der erste Port die Gleichstromenergieversorgungsspannung ausgibt und der zweite Port die Massespannung ausgibt. Der zweite Zustand bezieht sich auf einen Zustand, in dem der erste Port die Massespannung ausgibt und der zweite Port die Gleichstromenergieversorgungsspannung ausgibt. In einer Situation, in der die Segmente des Flüssigkristallfelds mit Zwischengradation eingeschaltet werden, gibt die Spannungsausgabeeinrichtung das Pulssignal mit einem Tastverhältnis gemäß der Zwischengradation aus.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2017-170584 , eingereicht am 5. September 2017, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Flüssigkristallfeldansteuerschaltung und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Anzeige von Zwischengradation auf dem Flüssigkristallfeld.
HINTERGRUND
Eine Flüssigkristallfeldansteuerschaltung, die in Patentdokument 1 offenbart ist, erzeugt mehrere Gradationsspannungen, die durch Teilen einer Energieversorgungsspannung durch mehrere Widerstandselemente erlangt werden. Es kann möglich sein, mehrere Zwischengradationsstufen auf einem Flüssigkristallfeld anzuzeigen, wenn die Gradationsspannung an das Flüssigkristallfeld ausgegeben wird.
Ein Flüssigkristallfeld eines Segmenttyps kann ein Beispiel des Flüssigkristallfelds sein. In dem Flüssigkristallfeld des Segmenttyps wird eine Form, die anzuzeigen ist, in mehrere Segmente unterteilt. Eine Spannung wird an jedes Segment angelegt. Das Flüssigkristallfeld des Segmenttyps kann beispielsweise eine Siebensegmentanzeige zum Anzeigen einer Zahl sein. Das Flüssigkristallfeld des Segmenttyps kann ebenso zum Anzeigen eines Klimatisierungszustands innerhalb einer Fahrzeugkabine verwendet werden. Der Aufwand für ein Flüssigkristallfeld des Segmenttyps ist geringer als für ein Punktmatrix-Flüssigkristallfeld.
LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentdokument 1: US 7499014 B2
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
In einer Ansteuerschaltung zum Erzeugen einer Gradationsspannung, die durch Teilen einer Energieversorgungsspannung durch mehrere Widerstandselemente erlangt wird, nimmt die Anzahl der Widerstandselemente gemäß der Anzahl von Gradationsstufen zu. Der Widerstandswert der Widerstandselemente muss genau sein. Das Folgende beschreibt einen Grund, warum der Widerstandswert genau sein muss.
Ein Wechselstrom wird an einen Flüssigkristall angelegt. Wenn eine Gleichstromrestkomponente während Anlegens des Wechselstroms nicht innerhalb einer Nenngröße liegt, kann der Flüssigkristall beeinträchtigt werden. Variationen der Widerstandswerte der Widerstandselemente können zu Variationen der Wechselspannungen führen, die durch Teilen durch die Widerstandselemente erzeugt werden. Die Variationen in den Widerstandswerten der Widerstandselemente können die Gleichstromrestkomponente vergrößern. Demnach muss der Widerstandswert des Widerstandselements genau sein.
Der Aufwand für die Ansteuerschaltung kann ansteigen, da es erforderlich ist, die Anzahl von Widerstandselementen, von denen jedes einen genauen Widerstandswert hat, gemäß der Anzahl an Gradationsstufen zu erhöhen. Wenn der Aufwand für die Ansteuerschaltung zum Ansteuern einer kostengünstigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Segmenttyps ansteigt, steigt der Aufwand für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung einschließlich der Ansteuerschaltung ebenso.
Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat ebenso einen Fall untersucht, in dem eine Spannung, die an das Flüssigkristallfeld des Segmenttyps ausgegeben wird, durch Pulsbreitenmodulationssteuerung (ebenso als PWM-Steuerung bezeichnet) auf unterschiedliche Spannungswerte eingestellt wird. Wenn der Spannungswert durch die PWM-Steuerung eingestellt wird, ist es möglicherweise nicht erforderlich die Anzahl von Widerstandselementen zu erhöhen, obwohl die Anzahl von Gradationsstufen zunimmt.
Jedoch kann es für die Spannung, die durch die PWM-Steuerung erzeugt wird, verglichen zur Spannung, die durch Teilen der Widerstandselemente mit genauen Widerstandswerten erlangt wird, schwierig sein, eine Zielspannung zu erreichen. Demzufolge vergrößert sich die Gleichstromrestkomponente und kann dazu führen, dass die Flüssigkristalle beeinträchtigt werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind eine Flüssigkristallansteuerschaltung und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zum Unterdrücken der Beeinträchtigung des Flüssigkristalls vorgesehen, während die Zwischengradation auf einem Flüssigkristallanzeigefeld mit weniger Schaltungselementen angezeigt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung schaltet eine Ansteuerschaltung mehrere Segmente eines Flüssigkristallfelds mit mehreren Leuchtdichtestufen der Gradation ein. Die Ansteuerschaltung für das Flüssigkristallfeld beinhaltet eine Spannungsausgabevorrichtung, eine Widerstandsspannungsteilerschaltung und ein Tiefpassfilter. Die Spannungsausgabeeinrichtung hat einen Pulssignalausgabeport, einen ersten Port und einen zweiten Port. Der Pulssignalausgabeport gibt ein Pulssignal aus, das durch Pulsbreitenmodulation moduliert wird. Der erste Port und der zweite Port schalten eine Ausgabe zwischen einer Gleichstromenergieversorgungsspannung und einer Massespannung um. Die Widerstandsspannungsteilerschaltung ist mit dem ersten Port und dem zweiten Port verbunden. Das Tiefpassfilter hat einen Eingang und einen Ausgang. Der Eingang des Tiefpassfilters ist mit einem Spannungsausgabeknoten der Widerstandsspannungsteilerschaltung und dem Pulssignalausgabeport verbunden. Der Ausgang des Tiefpassfilters ist mit einem Anschluss verbunden, der eine Spannung an das Flüssigkristallfeld ausgibt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein Flüssigkristallfeld mit mehreren Segmenten und die Ansteuerschaltung gemäß dem ersten Aspekt. Die Spannungsausgabeeinrichtung in der Ansteuerschaltung gibt ein Pulssignal mit einem korrigierten Tastverhältnis, das ausgehend von einem Referenztastverhältnis gemäß einer Leuchtdichte der Zwischengradation mit einem Korrekturwert korrigiert wird, in einer Situation aus, in der die Spannungsausgabeeinrichtung die Segmente mit Zwischengradation einschaltet. Der Korrekturwert wird vorab für jedes der Segmente festgelegt.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein Flüssigkristallfeld mit mehreren Segmenten und die Ansteuerschaltung gemäß dem ersten Aspekt. Das Flüssigkristallfeld beinhaltet eine Elektrode, die eine Teilform der Segmente repräsentiert. Beide Enden der Elektrode sind mit einem identischen Anschluss verbunden, der in der Ansteuerschaltung beinhaltet ist. Wenn die Ansteuerschaltung die Segmente mit Zwischengradation einschaltet, gibt die Spannungsausgabeeinrichtung ein Pulssignal mit einem Tastverhältnis gemäß der Zwischengradation aus. Da die Spannung zu einer Zeit, wenn die Segmente mit der Zwischengradation eingeschaltet werden, auf das Tastverhältnis des Pulssignals eingestellt wird, ist es möglicherweise nicht erforderlich, Widerstandselemente gemäß der Anzahl von Gradationsstufen der Zwischengradation zu beinhalten. Demnach ist es möglich sein, die Zwischengradation mit weniger Schaltungselementen anzuzeigen.
In einer Situation, in der die Segmente ausgeschaltet werden, führt die Spannungsausgabeeinrichtung Ausschaltsteuerung aus, in der ein erster Zustand und ein zweiter Zustand abwechselnd wiederholt werden. Der erste Zustand der Ausschaltsteuerung bezieht sich auf einen Zustand, in dem der erste Port die Gleichstromenergieversorgungsspannung ausgibt und der zweite Port die Massespannung ausgibt. Der zweite Zustand in der Ausschaltsteuerung bezieht sich auf einen Zustand, in dem der erste Port die Massespannung ausgibt und der zweite Port die Gleichstromenergieversorgungsspannung ausgibt. In der Ausschaltsteuerung erzeugt die Widerstandsspannungsteilerschaltung eine Spannung. Da es möglich sein kann, eine übermäßige Zunahme einer Gleichstromrestkomponente in einer Situation des Ausschaltens der Segmente zu unterdrücken, kann es möglich sein, die Beeinträchtigung der Flüssigkristalle zu unterdrücken.
Figurenliste
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen deutlicher.

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Flüssiganzeigevorrichtung illustriert.
2 ist ein Diagramm, das eine interne Konfiguration einer Ansteuerschaltung illustriert.
3 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Filters illustriert.
4 ist ein Diagramm, das eine gemeinsame Elektrode illustriert.
5 ist ein Diagramm, das eine Segmentelektrode illustriert.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung illustriert, die durch eine CPU ausgeführt wird.
7 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Flüssigkristallspannung und Durchlässigkeit illustriert.
8 ist ein Diagramm, das Korrekturwertabbildung zum Korrigieren eines Referenztastverhältnisses illustriert.
9 ist ein Diagramm, das eine gemeinsame Elektrode gemäß einer zweiten Ausführungsform illustriert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Das Folgende beschreibt die vorliegende Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. 1 illustriert eine elektrische Konfiguration einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 beinhaltet ein Hintergrundlicht 10, eine Ansteuerschaltung 20 und eine Flüssigkristallfeld 30.
Das Hintergrundlicht 10 ist an einer hinteren Oberfläche des Flüssigkristallfelds 30 angeordnet und strahlt Licht hin zum Flüssigkristallfeld 30 ab.
Die Ansteuerschaltung 20 beinhaltet mehrere Anschlüsse 21. Das Flüssigkristallfeld 30 beinhaltet eine gemeinsame Elektrode COM oder eine Segmentelektrode SEG (vgl. 4 und 5). Die gemeinsame Elektrode COM oder die Segmentelektrode SEG ist mit den mehreren Anschlüssen 21 verbunden. Der Anschluss 21 gibt ein Ansteuersignal aus, das Flüssigkristalle ansteuert, die in dem Flüssigkristallfeld 30 beinhaltet sind.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Ansteuerschaltung 20 eine CPU 40, eine Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 und ein Filter 60. Die CPU 40 ist eine Spannungsausgabeeinrichtung und beinhaltet drei Typen von Ports mit einem ersten Port 41, einem zweiten Port 42 und dritten Ports 43. Die Anzahl dritter Ports 43 ist die gleiche wie die Anzahl von Anschlüssen 21.
Der erste Port 41, der zweite Port 42 und der dritte Port 43 sind Eingabe-/Ausgabeports. Der Eingabe-/Ausgabeport kann zwischen einem Zustand, in dem er als Eingabeport funktioniert, und einem Zustand, in dem er als Ausgabeport funktioniert, durch Softwaresteuerung umgeschaltet werden.
Der erste Port 41, der zweite Port 42 und der dritte Port 43 können selektiv 5 Volt als Gleichstromenergieversorgungsspannung, die der CPU 40 zugeführt wird, oder 0 Volt als eine Massespannung ausgeben.
Die CPU 40 kann ein Pulssignal ausgeben, dessen Pulsbreite durch PWM-Steuerung geändert werden kann. Der dritte Port 43 gibt das Pulssignal aus. Der dritte Port 43 ist ein Pulssignalausgabeport, der das Pulssignal ausgibt.
Die Anzahl der Widerstandsspannungsteilerschaltungen 50 ist die gleiche wie die Anzahl der dritten Ports 43. Jede Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 beinhaltet einen ersten Widerstand 51 und einen zweiten Widerstand 52, die seriell verbunden sind. Der erste Widerstand 51 hat: ein erstes Ende, das mit dem ersten Port 41 verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit dem zweiten Widerstand 52 verbunden ist. Der zweite Widerstand 52 hat: ein erstes Ende, das mit dem ersten Widerstand 51 verbunden ist; und ein zweites Ende, das gegenüberliegend zum ersten Ende des zweiten Widerstands 52 ist. Das zweite Ende des zweiten Widerstands 52 ist mit dem zweiten Port 42 verbunden. Das Widerstandsverhältnis zwischen dem ersten Widerstand 51 und dem zweiten Widerstand 52 ist ein Verhältnis zum Erzeugen einer Ausschaltsteuerungsspannung. Beispielsweise ist der Widerstandswert des ersten Widerstands 51 10 kΩ und der Widerstandswert des zweiten Widerstands 52 20 kΩ. In einer Situation, in der die Spannung des ersten Ports 41 5 Volt ist und die Spannung des zweiten Ports 42 0 Volt ist, ist die Ausschaltsteuerungsspannung 3,33 Volt. In einer Situation, in der der erste Port 41 0 Volt hat und der zweite Port 42 5 Volt hat, ist die Ausschaltsteuerungsspannung 1,67 Volt.
Die Ausschaltsteuerungsspannung ist eine Spannung, die an der entsprechenden gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG zum Anlegen einer Ausschaltspannung an ein Segment 31, das ausgeschaltet werden soll (vgl. 4 und 5), anliegt, in einer Situation, in der die Ausschaltsteuerung ausgeführt wird. Die Spannung, die an dem Segment 31 anliegt, ist ein Spannungsunterschied zwischen der Spannung der gemeinsamen Elektrode COM und der Spannung der Segmentelektrode SEG.
Das Filter 60 ist ein Tiefpassfilter einschließlich eines Widerstands 61 und eines Kondensators 62, wie in 3 gezeigt ist. Der Widerstand 61 hat ein erstes Ende, das zwischen dem ersten Widerstand 51 und dem zweiten Widerstand 52 verbunden ist. Der Widerstand 61 hat ebenso ein zweites Ende, das mit dem Kondensator 62 und dem Anschluss 21 verbunden ist.
Ein Knoten, an dem der Widerstand 61 mit der Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 verbunden ist, kann als ein Spannungsausgabeknoten 53 bezeichnet werden. Die Spannung, die durch die Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 erzeugt wird, wird von dem Spannungsausgabeknoten 53 an das Filter 60 ausgegeben. Da die Spannung, die an der Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 erzeugt wird, eine Gleichspannung ist, wird die Spannung nicht durch das Filter 60 geändert und an den Anschluss 21 ausgegeben.
Der dritte Port 43 kann mit dem Spannungsausgabeknoten 53 verbunden sein. Die Spannung, die von dem dritten Knoten 43 ausgegeben wird, wird an den Anschluss 21 durch das Filter 60 ausgegeben. Eine Gleichspannung von 5 Volt oder 0 Volt oder ein Pulssignal wird von dem dritten Port 43 ausgegeben. In einer Situation, in der eine Gleichspannung von 5 Volt oder 0 Volt von dem dritten Port 43 ausgegeben wird, wird die Spannung nicht durch das Filter 60 geändert und wird an den Anschluss 21 ausgegeben. In einer Situation, in der ein Pulssignal von dem dritten Port 43 ausgegeben wird, wird das Pulssignal durch das Filter 60 in ein Analogsignal gewandelt und an den Anschluss 21 ausgegeben.
4 illustriert eine Form der gemeinsamen Elektrode COM, die in dem Flüssigkristallfeld 30 beinhaltet ist. 5 illustriert eine Form der Segmentelektrode SEG, die in dem Flüssigkristallfeld 30 beinhaltet ist. Die gemeinsame Elektrode COM und die Segmentelektrode SEG sind transparente Elektroden und sind auf transparentem Glas ausgebildet.
Die gemeinsame Elektrode COM und die Segmentelektrode SEG haben mehrere Formen der entsprechenden Segmente 31. Das Segment 31 wird durch Unterteilen einer Anzeigegrafik in mehrere Elemente erlangt. Die Segmente 31, die in 4 und 5 gezeigt sind, repräsentieren insgesamt eine Grafik zum Anzeigen eines Klimatisierungszustands in einer Fahrzeugkabine. Die Kombination der gemeinsamen Elektroden COM und der Segmentelektroden SEG, an denen die Spannung anliegt, bestimmt, welches der Segmente 31 eingeschaltet ist.
In 4 und 5 ist ein Bezugszeichen „31“ nur an Segmente 31 angehängt, die illustriert werden können, ohne sich mit der Verdrahtung 71 der gemeinsamen Elektrode COM und der Verdrahtung 81 der Segmentelektrode SEG zu überlappen. Jede der Graphiken, die in 4 und 5 dargestellt sind, ist das Segment 31.
Insbesondere beinhaltet die gemeinsame Elektrode COM vier gemeinsame Elektroden COM0, COM1, COM2 und COM3. Wenn diese gemeinsamen Elektroden nicht unterschieden werden, werden sie als die gemeinsamen Elektroden COM beschrieben. Insbesondere beinhaltet die Segmentelektrode SEG acht Segmentelektroden SEG0, SEG1, SEG2, SEG3, SEG4, SEG5, SEG6, SEG7. Wenn die Segmentelektroden nicht unterschieden werden, werden sie als die Segmentelektroden SEG beschrieben.
Jede der gemeinsamen Elektroden COM beinhaltet einen Abschnitt der mehreren Formen der entsprechenden Segmente 31 und die Verdrahtung 71 und die Form jedes Segments 31 ist eine Teilform irgendeiner der gemeinsamen Elektroden COM0 bis COM3.
Jede der Segmentelektroden SEG beinhaltet ebenso einen Abschnitt der mehreren Formen der entsprechenden Segmente 31 und die Verdrahtung 81 und die Form jedes Segments 31 ist eine Teilform von irgendeiner der acht Segmentelektroden SEG0 bis SEG7.
Das Flüssigkristallfeld 30 hat eine Struktur, in der Elektrodenschichten gestapelt sind. Das Flüssigkristallfeld 30 hat eine Flüssigkristallschicht mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche. Die Elektrodenschichten, die mit den Segmentelektroden SEG ausgebildet sind, sind auf der ersten Oberfläche der Flüssigkristallschicht gestapelt. Die Elektrodenschichten, die mit den gemeinsamen Elektroden COM ausgebildet sind, sind auf der zweiten Oberfläche der Flüssigkristallschicht gestapelt. Die Beleuchtung wird durch ein passives Matrixverfahren gesteuert. In jedem Segment 31 wird die Durchlässigkeit für das Hintergrundlicht 10 zum Übertragen von Licht durch den Spannungsunterschied zwischen der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG, gesteuert, die dem Segment 31 entsprechen.
Die Ansteuerschaltung 20 legt eine Spannung an, die durch Gradation bestimmt ist, um die gemeinsamen Elektroden COM und die Segmentelektroden SED einzuschalten, die gemäß dem einzuschaltenden Segment 31 bestimmt sind. Wenn die Gradation, die ein Licht einschaltet, die höchste Leuchtdichte hat, wird die entsprechende gemeinsame Elektrode auf 5 Volt festgelegt und die entsprechende Segmentelektrode SEG wird auf 0 Volt festgelegt. Anschließend werden die Spannungen der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode umgekehrt. In einer Situation der Beschreibung, dass das Segment 31 eingeschaltet wird, kann gemeint sein, dass das Segment 31 mit der höchsten Leuchtdichte eingeschaltet ist.
Während das Segment 31 eingeschaltet ist, wird die Spannung der entsprechenden gemeinsamen Elektrode COM und die Spannung der entsprechenden Segmentelektrode SEG periodisch von 5 Volt auf 0 Volt geändert oder periodisch von 5 Volt auf 0 Volt geändert. Demnach wird der Spannungsunterschied bei 5 Volt gehalten. Der Grund für das periodische Umschalten der Spannung besteht darin, die Beeinträchtigung des Flüssigkristalls zu verhindern.
In einer Situation, in der abwechselnd die Spannung der gemeinsamen Elektrode COM oder die Spannung der Segmentelektrode SEG zwischen 5 Volt und 0 Volt umgeschaltet wird, gibt die Ansteuerschaltung 20 abwechselnd 5 Volt und 0 Volt von dem entsprechenden dritten Port 43 der CPU 40 aus.
Die Ansteuerschaltung 20 legt den Spannungsunterschied zwischen der entsprechenden gemeinsamen Elektrode COM und der entsprechenden Segmentelektrode SEG auf die Ausschaltspannung fest, damit das Segment 31 ausgeschaltet wird. Die Ausschaltspannung ist 1,67 Volt. Der Grund dafür, dass die Ausschaltspannung nicht auf 0 Volt festgelegt wird, ist es, den Flüssigkristall zu stabilisieren.
Die Ausschaltspannung ist 1,67 Volt. Zum Ausschalten des Segments 31 werden der Zustand des jeweiligen Ausgebens von 3,33 Volt und 1,67 Volt an die entsprechenden gemeinsamen Elektroden COM und die Segmentelektroden SEG und der Zustand des jeweiligen Ausgebens von 1,67 Volt und 3,33 Volt an die entsprechenden gemeinsamen Elektroden COM und die Segmentelektroden SEG periodisch umgeschaltet. Der Grund für das periodische Umschalten der Spannung ist der gleiche wie in der Situation zum Einschalten des Segments 31.
In einer Situation, in der die gemeinsame Elektrode COM oder die Segmentelektrode SEG auf 3,33 Volt festgelegt ist, ist der erste Port 41 der CPU 40 auf 5 Volt festgelegt und der zweite Port 42 der CPU 40 ist auf 0 Volt festgelegt. Der dritte Port 43 entsprechend der gemeinsamen Elektrode COM oder der Segmentelektrode SEG ist als eine Eingabeport festgelegt. Der Spannungsunterschied zwischen der Spannung des ersten Ports 41 und der Spannung des zweiten Ports 42 wird durch die Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 geteilt und die Spannung an dem Spannungsausgabeknoten 53 ist 3,33 Volt.
In einer Situation, in der die gemeinsame Elektrode COM oder die Segmentelektrode SEG auf 1,67 Volt festgelegt wird, wird der erste Port 41 der CPU 40 entsprechend der Elektrode auf 0 Volt festgelegt und der zweite Port 42 der CPU 40 entsprechend der Elektrode wird auf 5 Volt festgelegt. Der dritte Port 43 der entsprechenden gemeinsamen Elektrode COM oder der entsprechenden Segmentelektrode SEG wird als der Eingabeport festgelegt. Der Spannungsunterschied zwischen der Spannung des ersten Ports 41 und der Spannung des zweiten Ports 42 wird durch die Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 geteilt und die Spannung an dem Spannungsausgabeknoten 53 ist 1,67 Volt.
Die CPU 40 gibt eine Gleichspannung in einer Situation aus, in der das Segment 31 eingeschaltet wird, und in einer Situation aus, in der das Segment 31 ausgeschaltet wird. In einer Situation, in der das Segment 31 mit der Zwischengradation eingeschaltet wird, wird der Spannungsunterschied zwischen der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG, die dem Segment 31 entsprechen, basierend auf der Gradation festgelegt. Die Zwischengradation hat eine geringere Leuchtdichte als die maximale Leuchtdichte.
Die entsprechenden Spannungen der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG zum Erzeugen des Spannungsunterschieds sind vorab festgelegt. Die Spannung der gemeinsamen Elektrode COM und die Spannung der Segmentelektrode SEG werden periodisch während der Zwischengradation umgeschaltet. Der Spannungsunterschied gemäß der Zwischengradation wird kontinuierlich über beide Elektroden angelegt. Das Vorzeichen des Spannungsunterschieds wird periodisch invertiert.
In einer Situation der Zwischengradation gibt der dritte Port 43 ein Pulssignal mit einem Tastverhältnis aus. Das Pulssignal mit dem Tastverhältnis repräsentiert, dass eine Spannung die anschließend das Filter 60 passiert, durch die Gradation bestimmt ist. Der dritte Port 43 ist mit der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG verbunden.
6 illustriert eine Verarbeitung, die durch die CPU 40 ausgeführt wird. Die CPU 40 führt periodisch die Verarbeitung aus, die in 6 illustriert ist, in einer Situation, in der die Energieversorgung eingeschaltet ist. Die CPU 40 führt die Verarbeitung, die in 6 illustriert ist, für jedes Segment 31 aus.
Bei Schritt S1 (nachfolgend wird der Ausdruck „Schritt“ weggelassen) wird bestimmt, ob es erforderlich ist, das Segment 31 mit der Zwischengradation einzuschalten. Es ist vorab festgelegt, wann das Segment 31 bei der Zwischengradation eingeschaltet wird. Ein Bedientaster, der mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1 verbunden ist, wird bedient, um das entsprechende Segment 31 von einem Einschaltzustand in einen Ausschaltzustand oder vom Ausschaltzustand in den Einschaltzustand zu ändern. Während einer Änderungsverarbeitung wird das Segment temporär mit der Zwischengradation eingeschaltet.
Wenn die Bestimmung bei S1 NEIN ist, fährt die Verarbeitung mit S2 fort. Bei S2 wird das Segment 31 ein- oder ausgeschaltet. In einer Situation, in der das Segment 31 eingeschaltet wird, gibt der dritte Port 43 des entsprechenden Segments 31 5 Volt und 0 Volt aus, wobei beide Spannungen periodisch umgeschaltet werden. Der dritte Port 43 ist ein universeller Ausgabeport. Der Pulssignalausgabeport kann ein Signal mit einem Tastverhältnis von 100% oder ein Signal mit einem Tastverhältnis von 0% ausgeben.
In einer Situation, in der das Segment 31 ausgeschaltet wird, führt die CPU 40 die Ausschaltsteuerung aus. In der Ausschaltsteuerung wird der dritte Port 43 entsprechend dem Segment 31 als ein Eingabeport festgelegt. Der Zustand des Ausgebens von 5 Volt von dem ersten Port 41 und des Ausgebens von 0 Volt von dem zweiten Port 42 und der Zustand des Ausgebens von 0 Volt von dem ersten Port 41 und des Ausgebens von 5 Volt von dem zweiten Port 42 werden abwechselnd wiederholt. In einer Situation des Ausführens der Ausschaltsteuerung ändert sich die Spannung am Spannungsausgabeknoten 53 entsprechend dem Segment 31 periodisch auf 1,67 Volt und 3,33 Volt.
Ist die Bestimmung bei S1 JA, fährt die Verarbeitung mit S3 fort. Bei S3 wird Zieldurchlässigkeit bestimmt. Die Zieldurchlässigkeit wird basierend auf einer abgelaufenen Zeit bestimmt, während der Lichtmodulationssteuerung ausgeführt wird. Die Lichtmodulationssteuerung wird zum Ändern des Segments 31 von einem Ein-Zustand in einen Aus-Zustand oder von dem Aus-Zustand in den Ein-Zustand ausgeführt. Das höhere Verhältnis der abgelaufenen Zeit zur Zeit des Ausführens der Lichtmodulationssteuerung impliziert, dass die Leuchtdichtestufe näher an einem Endzustand festgelegt ist. In anderen Worten ist die Leuchtdichtestufe näher am Ein-Zustand oder Aus-Zustand festgelegt. Ist die Leuchtdichtestufe bestimmt, wird die Zieldurchlässigkeit bestimmt.
Bei S4 wird ein Referenztastverhältnis zum Festlegen der Zieldurchlässigkeit bestimmt. Die Zieldurchlässigkeit wird bei S3 bestimmt. 7 illustriert ein Beispiel der Beziehung zwischen der Flüssigkristallspannung und der Durchlässigkeit. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die CPU 40 die Spannung, die an das Segment 31 angelegt wird, mit Bezug auf die Beziehung zwischen der Flüssigkristallspannung und der Durchlässigkeit, wie in 7 illustriert ist.
Die jeweiligen Spannungen der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG werden bestimmt, so dass der Spannungsunterschied zwischen der Spannung der gemeinsamen Elektrode COM und der Spannung der Segmentelektrode SEG die angelegte Spannung wird. Das Vorzeichen der angelegten Spannung wird periodisch in einer Situation invertiert, in der das Segment 31 eingeschaltet wird, und in einer Situation, in der das Segment 31 ausgeschaltet wird. Die Spannung der gemeinsamen Elektrode COM und die Spannung der Segmentelektrode SEG bestimmen jeweils zwei Typen von Spannungen, die sich periodisch ändern. Das Tastverhältnis der bestimmten Spannung wird festgelegt, um das Referenztastverhältnis zu sein. Da zwei Typen von Spannungen der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG bestimmt werden, werden ebenso zwei Typen der Referenztastverhältnisse bestimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Pulssignal mit dem Referenztastverhältnis an die gemeinsame Elektrode COM ausgegeben. Für die Segmentelektroden SEG wird ein Korrekturwert zum Korrigieren des Referenztastverhältnisses bei S5 bestimmt, anstatt das Referenztastverhältnis als das Tastverhältnis des Pulssignals zu übernehmen, das tatsächlich vom dritten Port 43 ausgegebenen wird. Das Tastverhältnis des Pulssignals, das tatsächlich vom dritten Port 43 auszugeben ist, ist ein Wert, der durch Korrigieren des Referenztastverhältnisses mit einem Korrekturwert erlangt wird.
Der Grund zum Korrigieren des Referenztastverhältnisses ist, dass ein Phänomen auftritt, bei dem unterschiedliche Leuchtdichtestufen unterschiedlicher Segmente 31 sogar mit dem gleichen Tastverhältnis in einer Situation auftreten, in der das Tastverhältnis gesteuert wird und die Segmente 31 mit der Zwischengradation eingeschaltet werden. Das Phänomen wird durch ein Experiment deutlicher. Obwohl nicht klar ist, warum dieses Phänomen auftritt, kann angenommen werden, dass ein Spannungsabfall auftritt, wenn die Distanz von dem Anschluss 21 aufgrund von Verdrahtungsimpedanz zunimmt.
Dieses Phänomen tritt nicht in einer Situation auf, in der das Segment 31 mit der höchsten Leuchtdichtestufe eingeschaltet wird. Der Grund dafür ist, dass in einer Situation, in der das Segment 31 mit der höchsten Leuchtdichtestufe eingeschaltet wird, die Spannung, die an dem Segment 31 anliegt, 5 Volt ist und eine Änderung der Durchlässigkeit in der Umgebung von 5 Volt nicht relativ groß ist, wie in 7 illustriert ist.
8 illustriert ein Beispiel einer Korrekturwertabbildung, die in S5 übernommen wurde. In der Korrekturwertabbildung, die in 8 illustriert ist, bezieht sich eine horizontale Achse auf die gemeinsame Elektrode COM und eine vertikale Achse bezieht sich auf die Segmentelektrode SEG. Die Kombination der gemeinsamen Elektrode COM und Segmentelektrode SEG bestimmt das Segment 31, das einzuschalten ist. 8 illustriert eine Abbildung zum Angeben eines Korrekturwerts für jedes Segment 31. Der Korrekturwert ist ein Wert, der zum Referenztastverhältnis in einer Situation zu addieren ist, in der Korrektur ausgeführt wird.
Bei S6 wird das Pulssignal von dem dritten Port 43 zu einer Zeitgebung ausgegeben, bei der das Segment 31 eingeschaltet wird. Der dritte Port 43 ist mit der gemeinsamen Elektrode COM und der Segmentelektrode SEG einschließlich des Segments 31 verbunden, das mit der Zwischengradation eingeschaltet wird. Hinsichtlich des Tastverhältnisses des ausgegebenen Pulssignals hat die gemeinsame Elektrode COM das Referenztastverhältnis und die Segmentelektrode SEG hat ein korrigiertes Tastverhältnis, das durch Addieren des Korrekturwerts zum Referenztastverhältnis erlangt wird.
(Zusammenfassung der ersten Ausführungsform)
Da in der vorliegenden Ausführungsform eine Spannung mit dem Tastverhältnis des Pulssignals in einer Situation, in der das Segment 31 mit der Zwischengradation eingeschaltet wird, eingestellt wird, muss es nicht erforderlich sein, dass Widerstandselemente entsprechend der Anzahl von Gradationsstufen der Zwischengradation beinhaltet sind. Demnach kann es möglich sein, die Zwischengradation mit weniger Schaltungselementen anzuzeigen.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die CPU 40 die Ausschaltsteuerung in einer Situation des Ausschaltens des Segments 31 aus. In einer Situation des Ausschaltens des Segments 31 wiederholt die CPU 40 abwechselnd den Zustand der Ausgabe von 5 Volt von dem ersten Port 41 und 0 Volt von dem zweiten Port 42 und den Zustand der Ausgabe von 0 Volt von dem ersten Port 41 und 5 Volt von dem zweiten Port 42. In der Ausschaltsteuerung erzeugt die Widerstandsspannungsteilerschaltung 50 eine Spannungsausgabe zum Anschluss 21. Demnach kann es möglich sein, eine übermäßige Zunahme einer Gleichstromrestkomponente in einer Situation des Ausschaltens des Segments 31 zu unterdrücken. Demzufolge kann es möglich sein, die Beeinträchtigung der Flüssigkristalle zu unterdrücken.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in einer Situation des Einschaltens des Segments 31 mit der Zwischengradation das Tastverhältnis des Pulssignals, das an die Segmentelektrode SEG des entsprechenden Segments 31 ausgegeben wird, als das korrigierte Tastverhältnis festgelegt, das durch Korrigieren des Referenztastverhältnisses erlangt wird. Demnach kann es möglich sein, eine Situation zu unterdrücken, in der Variationen in der Leuchtdichtestufe innerhalb einer Form auftreten, wenn die eine Form, die mehrere Segmente 31 hat, mit der Zwischengradation eingeschaltet wird.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der folgenden Beschreibung der zweiten Ausführungsform sind Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie die bisher verwendeten die gleichen wie die Elemente mit den gleichen Bezugszeichen in der vorherigen Ausführungsform, außer wenn dies ausdrücklich erwähnt wird. Wenn nur ein Teil der Konfiguration beschrieben wird, kann die vorstehend beschriebene Ausführungsform auf andere Teile der Konfiguration angewendet werden.
9 illustriert die gemeinsame Elektrode COM gemäß der zweiten Ausführungsform. Hinsichtlich der gemeinsamen Elektrode COM, die in 9 illustriert ist, ist das Segment 31 das gleiche wie das, das in 3 gezeigt ist. Die Verdrahtung 71, die die gleiche wie die, die in 3 illustriert ist, wird bereitgestellt. Zusätzlich zu der Verdrahtung 71, beinhaltet die gemeinsame Elektrode COM, die in 9 illustriert ist, die Verdrahtung 72. Zum Unterscheiden der Verdrahtung 71 und der Verdrahtung 72 ist die Verdrahtung 72 durch eine unterbrochene Linie in 9 angegeben. Obwohl die Verdrahtung 72 durch die unterbrochene Linie angegeben ist, ist die Verdrahtung 72 ein Draht, der elektrisch von einem Ende zu einem anderen Ende verbunden ist.
Ein Ende der Verdrahtung 72 ist mit einem Ende der Verdrahtung 71 verbunden. Das eine Ende der Verdrahtung 71 ist gegenüber dem anderen Ende der Verdrahtung 71, das mit dem Anschluss 21 verbunden ist. Das andere Ende der Verdrahtung 72 ist mit demselben Anschluss 21 verbunden, der mit der Verdrahtung 71 verbunden ist. Eine Verdrahtung, die die Verdrahtung 71 und die Verdrahtung 72 beinhaltet hat beide Enden mit demselben Anschluss 21 verbunden.
Da die beiden Enden der einen Verdrahtung mit demselben Anschluss 21 verbunden sind, haben die beiden Enden der einen Verdrahtung das gleiche Potential. Wenn die beiden Enden der einen Verdrahtung das gleiche Potential haben, kann es möglich sein, eine Situation zu unterdrücken, in der das Potential der Verdrahtung aufgrund der Distanz vom Anschluss 21 Abweichungen hat. Demnach ist es in der zweiten Ausführungsform möglicherweise nicht erforderlich die in der ersten Ausführungsform beschriebene Korrektur auszuführen. In der zweiten Ausführungsform führt die CPU 40 die Verarbeitung ohne S5 von 6 aus.
(Zusammenfassung der zweiten Ausführungsform)
In der zweiten Ausführungsform sind beide Enden der gemeinsamen Elektrode COM mit demselben Anschluss 21 verbunden. Da die beiden Enden der gemeinsamen Elektrode COM das gleiche Potential haben, kann es möglich sein, einen Grad von Abweichungen einer Spannung, die durch die Distanz von dem Anschluss 21 erzeugt werden, zu unterdrücken. Demnach kann es möglich sein, ein Auftreten von Leuchtdichteabweichungen in einer Situation zu unterdrücken, in der das Segment 31 mit der Zwischengradation eingeschaltet wird.
Hierbei beinhaltet die Verarbeitung des Ablaufdiagramms oder das Ablaufdiagramm, das in dieser Anmeldung beschrieben ist, mehrere Abschnitte (oder Schritte) und jeder Abschnitt wird beispielsweise als S1 ausgedrückt. Ferner kann jeder Abschnitt in mehrere Unterabschnitte unterteilt werden, während mehrere Abschnitte zu einem Abschnitt zusammengefasst werden können. Darüber hinaus kann jeder so konfigurierte Abschnitt als eine Vorrichtung, ein Modul oder ein Mittel bezeichnet werden.
Obwohl die vorliegende Offenbarung gemäß den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Offenbarung nicht auf solche beispielhaften Ausführungsformen oder Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationen und Variationen im Rahmen von Äquivalenten. Darüber hinaus können in der vorliegenden Offenbarung verschiedene Kombinationen und Formationen und andere Kombinationen und Formationen einschließlich eines, mehr als eines oder weniger als eines Elements vorgenommen werden.
(Erste Modifikation)
In der ersten Ausführungsform wird das Tastverhältnis des Pulssignals zum Ausgeben einer Spannung an die Segmentelektrode SEG korrigiert. Das Pulssignal zum Ausgeben einer Spannung an die gemeinsame Elektrode COM ist als das Referenztastverhältnis festgelegt. Es kann auch möglich sein, dass das Tastverhältnis des Impulssignals zum Ausgeben einer Spannung an die Segmentelektrode SEG und das Tastverhältnis des Impulssignals zum Ausgeben einer Spannung an die gemeinsame Elektrode COM aus dem Referenztastverhältnis korrigiert werden. In dieser Situation unterscheidet sich der Korrekturwert von dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen.
(Zweite Modifikation)
Das Verfahren zum Korrigieren des Referenztastverhältnisses muss nicht auf ein Verfahren beschränkt sein, bei dem der Korrekturwert addiert wird. Es kann auch möglich sein, Korrektur auszuführen, bei der ein Korrekturkoeffizient mit dem Referenztastverhältnis multipliziert wird.
(Dritte Modifikation)
In der zweiten Ausführungsform sind beide Enden der gemeinsamen Elektrode COM mit demselben Anschluss 21 verbunden. Es kann möglich sein, dass beide Enden der Segmentelektrode SEG mit demselben Anschluss 21 anstelle der gemeinsamen Elektrode COM verbunden sind. Es kann möglich sein, dass beide Enden der gemeinsamen Elektrode und beide Enden der Segmentelektrode SEG mit demselben Anschluss 21 verbunden sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017170584 [0001]
US 7499014 B2 [0005]

Claims

Ansteuerschaltung zum Ansteuern eines Flüssigkristallfelds (30), das mehrere Segmente (31) hat, durch Einschalten der Segmente des Kristallfelds mit mehreren Leuchtdichtegradationsstufen, wobei die Ansteuerschaltung aufweist: eine Spannungsausgabeeinrichtung (40), die einen Pulssignalausgabeport (43), der ein Pulssignal ausgibt, das durch Pulsbreitenmodulation moduliert ist, und einen ersten Port (41) und einen zweiten Port (42), die konfiguriert sind, um eine Ausgaben zwischen einer Gleichstromenergieversorgungsspannung und einer Massespannung umzuschalten; eine Widerstandsspannungsteilerschaltung (50), die mit dem ersten Port und dem zweiten Port verbunden ist; und ein Tiefpassfilter (60) beinhaltet, das einen Eingang und einen Ausgang hat, wobei der Eingang mit einem Spannungsausgabeknoten der Widerstandsspannungsteilerschaltung und dem Pulssignalausgabeport verbunden ist und der Ausgang mit einem Anschluss (21) verbunden ist, der eine Spannung an das Flüssigkristallfeld ausgibt, wobei in einer Situation, in der die Segmente ausgeschaltet werden, die Spannungsausgabeeinrichtung Ausschaltsteuerung ausführt, in der ein erster Zustand und ein zweiter Zustand abwechselnd wiederholt werden, wobei sich der erste Zustand auf einen Zustand bezieht, in dem der erste Port die Gleichstromenergieversorgungsspannung ausgibt und der zweite Port die Massespannung ausgibt, wobei sich der zweite Zustand auf einen Zustand bezieht, in dem der erste Port die Massespannung ausgibt und der zweite Port die Gleichstromenergieversorgungsspannung ausgibt, wobei in einer Situation, in der die Segmente mit Zwischengradation eingeschaltet werden, die Spannungsausgabeeinrichtung von dem Pulssignalausgabeport das Pulssignal mit einem Tastverhältnis gemäß der Zwischengradation ausgibt.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung, aufweisend: ein Flüssigkristallfeld, das mehrere Segmente hat; und die Ansteuerschaltung gemäß Anspruch 1, wobei in einer Situation, in der die Segmente mit der Zwischengradation eingeschaltet werden, die Spannungsausgabeeinrichtung das Pulssignal mit einem korrigierten Tastverhältnis ausgibt, das mit einem Korrekturwert ausgehend von einem Referenztastverhältnis korrigiert ist, wobei das Referenztastverhältnis basierend auf einer Leuchtdichte der Zwischengradation bestimmt wird, und wobei der Korrekturwert vorab für jedes der Segmente festgelegt wird.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung, aufweisend: ein Flüssigkristallfeld, das mehrere Segmente hat; und die Ansteuerschaltung gemäß Anspruch 1, wobei das Flüssigkristallfeld eine Elektrode (COM, SEG) beinhaltet, die eine Teilform der Segmente repräsentiert, und wobei beide Enden der Elektrode mit einem identischen Anschluss verbunden sind, der in der Ansteuerschaltung beinhaltet ist.