DE2403172A1

DE2403172A1 - Elektrooptisches fluessigkristall-displaybzw. sichtgeraet

Info

Publication number: DE2403172A1
Application number: DE2403172A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Fukumoto
Original assignee: SUNCRUX RESEARCH OFFICE KK
Current assignee: SUNCRUX RESEARCH OFFICE KK
Priority date: 1973-12-19
Filing date: 1974-01-23
Publication date: 1975-07-10
Also published as: NL7400448A; NL165314B; IT1012543B; FR2289021A1; JPS5093474A; BE810189A; CH616817B; NL165314C; FR2289021B1; CH616817GA3; DE2403172B2; CA1011842A; JPS5753558B2

Description

PATENTANWALT DIPL. ING. KANS-PETER GAUGER

P. A. DIPL. ING. HANS-PETER GAUGER β MÜNCHEN 81 EFFNERSTR. 43 3 MÜNCHEN 81

EFFNERSTRASSE 43 TELEFON 089/980 762

TELEGRAMMADRESSE: GAUPAT MÜNGHEN

IHR ZEICHEN: MEIN ZEICHEN: SWl— 24θ6 DATUM!

YOUR REF.: MYREF.: DATE: '. - ^J -[ *"t

Anwaltsakte: Sun-24o6

K.K. SUNCRUX RESEARCH OFFICE, KOBE (JAPAN)

Elektrooptiscnes Flüssigkristall-Displäy- bzw. Sichtgerät.

Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches Display- bzw. Sichtgerät, das aus einer Vielzahl einzelner Display- bzw. Sichtelemente aus jeweils zwei Plattenelektroden und einer dazwischen angeordneten Schicht eines Flüssigkristalls besteht, die alle über einen angeschlossenen Schaltkreis ein- und ausschaltbar sind.

Es kann vorliegend als bekannt vorausgesetzt werden, daß es Flüssigkristalle gibt, die bei einer Anordnung zwischen zwei Plattenelektroden dann ein sichtbares Licht liefern, wenn zwischen diesen Elektroden ein elektrisches Feld aufgebaut wird, dessen Spannung oberhalb der sogenannten Schwellenspannung, eines derartigen Flüssigkristalls liegt. Man spricht

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POSTSCHECKKONTO MÖNCHEN NR. 3270 98-807 · STADTISCHE SPARKASSE MÜNCHEN NR. 29-1166 21

in diesem Pall dann von dem eingeschalteten Zustand eines derartigen Display- bzw. Sichtelements, welches andererseits dann als ausgeschaltet bezeichnet wird, wenn die Spannung des zwischen den beiden Plattenelektroden aufgebauten elektrischen Feldes niedriger ist als die besagte Schwellenspannung des verwendeten Flüssigkristalls.

Unter den bekannten elektrooptischen Flüssigkristall-Displaybzw. Sichtgeräten der vorgenannten Art sind Anordnungen bekannt, bei welchen die einen Elektroden aller einzelnen Display- bzw. Sichtelemente zu einer einzigen gemeinsamen Elektrode zusammengefaßt sind, die über eine zugeordnete Anschlußleitung dauerhaft an den einen Pol einer Stromquelle angeschlossen ist. Die zugehörigen Gegenelektroden sind an den anderen Pol der Stromquelle über ein Netzwerk aus einer entsprechenden Vielzahl von Anschlußleitungen und einer entsprechenden Vielzahl von Schaltern angeschlossen, so daß in Abhängigkeit von dem jeweiligen Schaltzustand dieser Schalter die einzelnen Display- bzw. Sichtelemente einzeln ein- und ausgeschaltet werden können. Schaltkreise dieser Ausbildung sind extrem aufwendig, insbesondere dann, wenn ein derartiges Display- bzw. Sichtgerät aus einer sehr großen Anzahl einzelner Display- bzw. Sichtelemente aufgebaut ist, um damit beispielsweise durch eine aufeinanderfolgende und akkumulafcive Einschaltung der einzelnen Elemente eine analoge Sichtanzeige zu erhalten, die sich damit also als eine analoge Mengenzählung der akkumulativ aufeinanderfolgend eingeschalteten Display- bzw. Sichtelemente darstellt. Im Hinblick auf diesen Nachteil besteht damit die Aufgabe, ein Flüssigkristall-Display- bzw. Sichtgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem vorzugsweise mit Mitteln der integrierten Schaltkreistechnik der an die einzelnen Displaybzw. Sichtelemente angeschlossene Schaltkreis auch dann extrem einfach ausgebildet werden kann, wenn eine extrem große Anzahl von Display- bzw. Sichtelementen für eine aufeinanderfolgende und akkumulative Einschaltung vorgesehen ist. Im

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Vergleich zu den bekannten Anordnungen soll also Insbesondere eine Verminderung der einzelnen Ai:.F-;hluSleitungen und Schal= ter angestrebt werden, wobei gleichzeitig ne^h einer Ausbildung eines derartigen Schaltkreises ge such·" ji'-d., die bsi al= len einzelnen Display- bzv/. Si elite lementen die Seterallenspaa« nung des verwendeten Flüssigkristalls auch dann mit Sicherheit erreichen läßt, wenn für eine solche akkuimulsitive Sicht» anzeige die erwähnte große Anzahl von Elementen benutzt wivä₀ Als hauptsächlich beabsichtigtes Einsacsgebist eines elektrooptischen Flüssigkristall-Display-" osw_o Sichtgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung ist dabei an .seiger- und ziffernlose Zeitanzeigegeräte gedacht,, bei denen beispielsweise für eine getrennte Stunden- und Minutenanzeiga ein jeweiliger Kranz solcher Display- bzw. Siohtelernente vorgesehen sein kann, die jeweils fortlaufend eingeschaltet ii-3Väen₃ um claaiit eine jeweilige Zeitanzeige zu ergeb-3D.„ Bei diesem Anwenäungs«= fall besteht dann also beispielsweise hinsiohtl:leh der- Minu= tenanzeige das Erfordernis, die «dafür verwendeten₅ ein Jeweiliges Zeitintervall von einei"· Minute ergebenden sechzig Display- bzw. Sichtelemente aufeinanderfolgend und afekumulati¥ einzuschalten, um jeweils über eine volle Stunde die fortlaufende Minutenanzeige zu erhalten^ die bei jedem Wechsel der Stundenanzeige neu aufgebaut wird_e

Die vorerwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaltkreis einen Erzeuger von Spannungsimpulsen umfaßt, die sich für wenigstens zwei Kombinationen aus jeweils zwei ausgewählten und zur Anlieferung an die beiden Elektroden der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente bestimmten Impulsen eignen, von welchen die eine Korabination einen oberhalb der Schwellenspannung und die andere Kombination einen unterhalb der Schwellenspannung des betreffenden Flüssigkristalls liegenden effektiven Spannungswert der an dem jeweiligen Display- bzw. Sichtelement überlagerten Impulse ergibt;, und daß weiterhin eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die zur Erreichbarkeit dieser" beiden Kombinationen benötigten Spannungsimpulse aus einer jeweiligen Vielzahl

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unterschiedlicher Impulse ausgewählt and an die Elektroden der einzelnen Bisplay- "bzw, Siohteiemente weitergeleitet werden. Die einzelnen Spannungsimpulse rennen sich dabei insbesondere in den Phasen, /v'ellenforrnen, Perioden und Amplituden voneinander unterscheiden, um damit die Erreichbarkeit der beiden Kombinationen auf erkennbar einfache Art und Weise sicherzustellen, bei welchen die Display- bzw. Sichtelemente ein- und ausgeschaltet werden.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in üen darauf bezogenen Ansprüchen erfaßt. Ein augenblicklich bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben» 2s zeigt

?ig, 1 den die Verbindung zwischen den einzelnen Displayrzw. Sichtelementen und der Schalteinrichtung betreffenden Teil des Schaltkreises bei einem elektrooptischen Flüssigkristall-Display- bzw. Sichtgerät gemäß Erfindung,

71g. 2 und 3 einen jeweiligen Mehrkanalschalter mechanischer Ausbildung, welche als Bauteile der in Fig. gezeigten Schalteinrichtung den beiden Elektroden der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente zugeordnet sind,

Flg. 4 and 5 dieselben Mehrkanalschalter dieser Schalteinrichtung in der bevorzugten elektronischen Ausbildung,

Fig. 6 ein Blockbild eines in dem Schaltkreis verwendeten Zählerkreises,

Fig. 7 ein Blockbild des an den beiden Mehrkanalschaltern gemäß den Fig. 2, 5 bzw. 4, 5 liegenden Teils des Schaltkreises,

Fig. 8 eine Übersicht über fünf verschiedene Spannungsimpulse, die mittels des in Fig. 6 gezeigten Zählerkreises erzeugt werden können,

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Fig. - 9 eine Übersicht über die sechs verschiedenen Kombinationen aus jeweils zwei Impulsen der in Fig. 8 gezeigten Wellenformen,

Fig. 10 eine Tabelle zur Veransohaulichung des ein- und ausgeschalteten Zustandes der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente in Abhängigkeit von den an ihren beiden Elektroden jeweils wirksamen und zur Überlagerung kommenden Spannungsimpulse,

Fig. 11 eine Übersicht über fünf andere Impulsarten, die ebenfalls die für das Ein- und Ausschalten der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente erwünschten Kombinationen ergeben,

Fig. 12 eine Übersicht über die sechs Kombinationen aus jeweils zwei Spannungsimpulsen der in Figi 11 gezeigten Wellenformen,

Fig. 13 eine für die Minutenanzeige bei einem zeiger- und ziffernlosen Zeitanzeigegerät geeignete Anordnung von insgesamt sechzig Einzelelektroden mit gleichzeitiger Darstellung der dafür bestehenden elektrischen Verbindungen,

Fig. 14 die für die Anordnung gem. Fig. 13 gewählte Anordnung der zugehörigen Gegenelektroden,

Fig. 15 die für die Anordnung der Fig. 13 und 14 gewählte Ausbildung des zugehörigen Schaltkreises und

Fig. 16 eine lineare Reihenanordnung einzelner Display- bzw. Sichtelemente,· die in dieser Anordnung auch für andere Arten analoger Mengenanzeigen eingesetzt werden können.

Das elektrooptische Display- bzw. Sichtgerät gemäß der vorliegenden Erfindung besteht nach Fig. 1 aus einer größeren Anzahl einzelner Display- bzw. Sichtelemente 1, die jeweils aus zwei Plattenelektroden und einem dazwischen angeordneten Flüssigkristall bestehen. Die Vielzahl M dieser Elemente 1 ist in

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einzelne Gruppen 3 der Anzahl K unterteilt, wobei jede Gruppseine gleiche Anzahl L solcher Sichtelemente 1 umfaßt, die einzeln ein- und ausschaltbar sind und die in ihrer Gesamtheit den Sicht- oder Anzeigekörper 2 des Gerätes darstellen. Die einzelnen Elemente 1 der einzelnen Gruppen 3 haben jeweils eine gemeinsame Elektrode 4, die über eine jeweilige Anschlußleitung an eine jeweilige Ausgangsklemme Cl, C2 .. CK eines Mehrkanalschalters 6 angeschlossen sind. Die dazugehörigen Gegenelektroden 5 sind andererseits so verkabelt, daß einander entsprechende Gegenelektroden in den einzelnen Gruppen 3 über eine gemeinsame Anschlußleitung an eine entsprechende Ausgangsklemme Sl, S2 .. SL eines weiteren Mehrkanalschalters 7 angeschlossen sind. Die beiden Mehrkanalschalter 6, 7 sind so ausgebildet, daß sie aufeinanderfolgend und in zyklischer Reihenfolge an die jeweils angeschlossenen Elektroden 4, 5 ausgewählte Impulse weitergeben. Dabei ist der Mehrkanalsehalter 6 für.die Weitergabe von drei verschiedenen Impulssignalen, die über die Eingangsklemmen 8, 9 und 10 angeliefert werden, eingerichtet, während der Mehrkanalschalter 7 für die Weitergabe von nur zwei verschiedenen Impulssignalen eingerichtet ist, die über die beiden Eingangsklemmen 11 und 12 angeliefert werden.

Die beiden Mehrkanalschalter 6, 7 können ausweislich der Fig. 2 und 3 mechanisch ausgeführt sein. Ausweislich der Fig. 4 und 5 bestehen sie jedoch vorzugsweise aus elektronischen Bauelementen, so daß mit Mitteln der integrierten Schaltkreistechnik eine kleine Baugröße solcher Display- bzw. Sichtgeräte erreicht werden kann. Demgemäß besteht der Mehrkanalschalter 6 in der in Fig. 4 verdeutlichten Ausführungsform aus einer der Anzahl K der Gruppen 3 entsprechenden Anzahl von einzelnen Dreifach-Bilateral-Schaltern 61, 62 .. 6K, die über ihre jeweilige Ausgangsklemme Cl, C2 .. CK an eine jeweilige Elektrode 4 angeschlossen sind. Die entsprechenden Eingangsklemmen 8, 9 und 10 haben mit der jeweiligen Ausgangsklemme über drei parallelgeschaltete Übertragungstore 13 und drei ebenfalls

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paralle!geschaltete Wechsel--j;-tar- I^ lez-b'inüung^ In sntsprechender Ausbildung besteht c:e? Μβ^;^:^Λ-2'^alter 7 ausweislich der Pig. 5 aus einer der Anzahl L 3.eT^: el^: ^Λ Inen Segens leite?©■= den 5- Innerhalb jeder Gruppe J ^nsspr-s-of-ir-^i.:"; .^:..:ζΛ;ΐ1 von einzelnen Zweifaoh-Zweirichtungsscnaltarn 72,^ ^⁷S _}, 7~;_ΰ "bar ie= ren jeweilige Ausgangsklemme Sl₅ S2 , _o el ias. ~^„13 ci^nal an die entsprechenden Gegenelektrcden 3 -©^ -si^s-slnen 3rurpen 3 weitergeleitet ^lrd₅ welches unter eier- "^aiaen^ zn Mn beiden Eingangskieramen H₅ 12 angeliefirtsn 3i:r;gÄn3S3ignalän ausgewählt wird» Für diese Auswahl sind In entspre^ieride:? A.is2bil~ dung zwei parallelgeschaltste "ibertraguriSSVO^o ^J ιτιά s«:i. einzelner Wechselrichter 14 in jsöera 5;:!."i3s^T.^.en i^Iialisr J2-- 72 ο _α JL vorgesehen.

Ausweislich üev Fig_e 7 sind die beiGezi ^eazifas^:ilschaltsp 6_a 7 an zwei Zählerkreise 17 und 18 angeschlosseido "--©^ ^;slsie Sä kreis 17 ist dabei für die Anliefe2?une der 4^3^ "■a'i.is-iieä Impulssignaie an die Eingangskles^men S₅ 9 'md -,C il33 Sshaiters 6 - und der zwei verschiedenen laipulssi^aal^ an üÜs ISisigangsklemmen 11 und 12 des Sahalters 7 τ«τ-"ΐΓϊΐΐοΐ^ϋθίΐ_ο 3a^ aadere Zählerkreis 18 liefert über sine "<fo:l{.sre liagaagsklsaisie 25 des Schalters 7 und eine Eingangsklerarae QS äss Sonalter.?. S 3ie zugehörigen Steuersignale füz³ öis aufeinanderfolgende₃ sjklische Auswahl der jeweiligen Impulssignale des cetreffsnäen Sehalters, Sofern die Mehrkanalschalter 6 und 7 die in den F¹Is₃. 4 Lind 5 verdeutlichte Ausführungsform haben, stellen sich die "betreffenden Eingangsklemmen 26 und 25 als eine entsprechende ¥ielzahl einzelner Eingangsklemmen 26la_a ~o_D Q _{a e} 2.6Ka₅ 'J₀ s ^:3zw_e 251 _β. 25L zu den einzelnen Übertragungstoren 13 unu Wechselrichtern 14 dar.

In Fig. 6 ist eine mögliche Ausführungsform des Zählerkreises 17 gezeigt. Es handelt sich dabei um einen vierstufigen Johnson-Zähler mit vier Flip-Flops 20, 21, 22 und 2J, die als Haupt- und Nebenschalter nach Art eines Schiebe2ählers sur Abgabe von Ausgangssignalen mit einer vorbestimmten Rate arbeiten. Der

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Zählerkreis 17 ist dabei über seine Eingangsklemme 24 mit der Ausgangsklemme I9 eines Frequenzteilers 16 verbunden, welcher die ihm von einem Hochfrequenz-OszÜLator 15 angelieferten Impulse auf den Niederfrequenz-Ansprechbereich des für die Display- bzw, Sichtelemente 1 verwendeten Flüssigkristalls aufteilt. Gemäß Fig. 6 ist an die Ausgangsklemme Q20 des die erste Stufe bildenden Flip-Flops 20 die eine Eingangsklemme 12 des Mehrkanalsehalters 7 angeschlossen, dessen andere Eingangsklemme 11 an die Ausgangsklemme Q22 des die dritte Stufe bildenden Flip-Flops 22 angeschlossen ist. Weiterhin sind an die beiden Ausgangsklemmen Q21, Q22 des die zweite Stufe bildenden Flip-Flops 21 die beiden Eingangsklemmen 8 und 10 des Mehrkanalschalters 6 angeschlossen, dessen dritte Eingangsklemme 9 an die eine Ausgangsklemme Q23 des die vierte Stufe bildenden Flip-Flops 23 angeschlossen sind. Damit unterscheiden sich die an den Ausgangskieramen Q2C, Q21, Q22 und Q23 gewonnenen Impulssignale um jeweils eine Achtelperiode, während sich das an der Ausgangsklemme Q21 gewonnene Impulssignal von demjenigen der Ausgangsklemme Q21 um eine Halbperlode unterscheidet. An den Eingangsklemmen 8, 9 und 10 des Mehrkanalschalters 6 werden folglich zur Weiterleitung an die einzelnen Elektroden 4 die in Fig. 8 verdeutlichten Impulssignale VCom 1, VCom 2 und VCom 3 angeliefert, die untereinander um jeweils eine Viertelperiode verschoben sind, während an den Eingangsklemmen 11 und 12 des Mehrkanalsohalters 7 zur Weiterleitung an die einzelnen Elektroden 5 die untereinander ebenfalls um eine ■Viertelperiode verschobenen Impulssignale VSeg 1 und VSeg 2 angeliefert werden.

Bei diesen in Fig. 8 verdeutlichten Impulssignalen handelt es sich um Gleichstromimpulse, die sich in dem einheitlichen Zeltintervall T zyklisch wiederholen. Dabei lassen sich die drei Impulssignale VCom 1, VCora 2 und VCom 3 mit den beiden Impulssignalen VSeg 1 und VSeg 2 zu den sechs in Fig. 9 verdeutlichten Kombinationen aus jeweils zwei ausgewählten Impulssignalen kombinieren, so daß insgesamt sechs verschiedene Potentialdif-

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ferenzen zwischen den Elektroden 4 und ilir-en Gegenelektrode!! 5 gebildet werden können« Bei den einzelnen Kombinationen handelt es sich einmal usi diejenigen zwischen den Impuissignalen VSeg 1 und VCom I₅ den Impulssignalen VSeg 2 und VGom 1 und den Iropuissignalen VSeg i und VCom 2_S ü±e alle einen oberhalb der Seiiwellenspannung des verwendeten Flüssigkristalls liegenden effektiven Spannungswert in der Größe von 5/4 öes Spitzenwertes der Spannung ergeben. Bei den restlichen drei Kombinationen zwischen den Impulssignalen VSeg 2 und VCom 2, den Impuissignalen VSeg 1 und VCom j5 und den Irapulssignalen VSeg 2 and VCom 3 ergibt sich andererseits jeweils ein unterhalb der Schwellenspannung des verwendeten Flüssigkristalls liegender Effektivwert der Spannung in der Größe von einem Viertel des Spitzenwertes der Spannung. Wird daher der Effektivwert der zwischen den Elektroden 4 und 5 liegenden Spannung auf die Hälfte des Spitzenwertes der Spannung eingestellt, dann lassen sich die einzelnen Display- bzw. Sichtelemente 1 nach dem durch die Tabelle in Fig. 10 verdeutlichten Muster über sechs verschiedene Kombinationen der einzelnen Impulssignale für den jeweiligen Betrachter sichtbar und unsichtbar machen, sofern die angelegte Spannung voraussetzungsgemäß ausreicht, die Schwellenspannung des jeweils verwendeten Flüssigkristalls erreichen zu lassen. In der Tabelle gemäß Fig. 10 bedeutet EIH den zugeschalteten und damit sichtbaren Zustand eines betreffenden Display- bzw. Sichtelements, während AUS dessen abgeschalteten und damit unsichtbaren -Zustand bedeutet.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist damit erkennbar, daß erfindungsgemäß zur Ein- und Ausschaltung der einzelnen Elemente eines elektrooptischen Display- bzw. Sichtgerätes der vorliegend interessierenden Art drei verschiedene Impulssignale aus der Vielzahl von Impulsen ausgewählt werden,'die zur Anlieferung an die gemeinsamen Elektroden 4 kommen könnten. Diese drei ausgewählten Impulssignale werden mit zwei Impulssignalen kombiniert, die aus der für die Gegenelektroden 5 geeigneten Vielzahl von Impulsen ausgewählt werden. Dabei ist im Rahmen des

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hier beschriebenen Ausführungsbeispieles der Erfindung eine solche Auswahl getroffen, daß alle fünf Impulssignale eine gleiche Wellenform heben und daß eine Phasenverschiebung um jeweils eine Viertelpericde bei den einzelnen Inipulssignalen innerhalb der jeweiligen Gruppe auftritt. Damit lassen sich die Kombinationen zwischen jeweils einem Impulssignal der einen Gruppe und einem Inipulssignal der anderen Gruppe schaltungsteohnisch besonders einfach finden, bei welchen die einzelnen Display- bzw. Siehtelemen~e des Gerätes ein- und ausgeschaltet werden. Die effektiven, oberhalb bzw. unterhalb der jeweiligen Schwellenspannung des betreffenden Flüssigkristalls liegenden Spannungswerte, bei denen die Sichtelemente ein- und ausgeschaltet werden, können bei dieser Anordnung ohne weiteres auch über andere Kombinationen einzelner Impulssignale gewonnen werden, deren Auswahl somit nicht auf diese bestimmte Wellenform mit der bestimmten Phasenbeziehung beschränkt ist. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall kann bei dieser Anordnung auch zur Diskussion stehen, mit einer von diesem Ausführungsbeispiel abweichenden Anzahl von Impulssignalen zu arbeiten, die im übrigen für ihre Anlieferung an die einen und an die anderen Elektroden der einzelnen Sichtelemente auch voneinander abweichende Frequenzen haben können.

Entsprechend dieser ergänzenden Hinweise ist in den Fig. 11 und 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht, bei welchem für die Elektroden k drei Impulssignale VCom 1, VCom 2 und VCom j5 ausgewählt sind, die hinsichtlich des einen Impulssignals VCom 3 im Vergleich zu den beiden übrigen, unter sich gleichen ImpulsSignalen eine voneinander abweichende Wellenform haben und auch unterschiedliche Phasenverschiebungen im Vergleich zu den beiden Impulssignalen VSeg 1 und VSeg 2 ergeben, die an die anderen Elektroden 5 angeliefert werden. Zwischen den beiden letzteren Impulssignalen besteht eine Phasenverschiebung in der Größe einer Zweidrittelperiode, während zwischen den beiden Impulssignalen VCom 1 und VCom 2 eine Phasenverschiebung in der Größe einer Drittelperiode be-

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steht. Das Impulssignal VCom 3 &at im Vergleich zu Sen übrigen Impulssignalen die doppelte Impulsbreite* Sofern diese fünf Impulssignale entsprechend dem Schema fier Tabelle gain, Fig, IO kombiniert werden, ergeben sieh auch hiss⁵ aut.-;?eisliL3h der Fig. 12 drei Kombinationen zwischen jeweils einem Im^ulssign&i der einen Gruppe und einem Impulssignal üer ssä'5H?&n Criippe, bei denen die Display- bzw. Sichtelemente eingesoliartet sind. Bei allen drei Kombinationen zwischen aen Ireapulssignalen 7Seg 1 und VCom 1, den Impulssignalen TSsg 2 ma '-/Com 1' \mä usn Sapulssignalen VSeg 1 und VGom 2 ergibt sieh eins Jeweilige'Sffektivspannung in der Größe von zwei Drittel üem Spi/äzöSiierias der zwischen den beiden Elektroden eines HektSOöenpaares liegenden Spannungsfeldes. Bei der "Überlagerung ü&t ßsiöen Impuls«? signale VSeg 2 und VGom 2 wird für diese Effekti-/spannung dagegen der Wert Null erhalten, während seiiliailieli bei den beiden restlichen Überlagerungen- eier Impulssignale TSsg 1 und VGom 3 bzw,, der Impulssignale VSeg S und YOom 3 eine Effektivspannung in der Größe von nur einem Büttel aes genannten Spit-ssnwertes erhalten wird. Es ist folglich auoh sei diesem Äusführungstoeispiel möglich, den effektiven Spannirngswert äes zwischen den beiden Elektroden eines Elektrodenpaares aufgebauten elektrischen Feldes auf die Hälfte des Spitzenwertes «äer Spannung einzustellen und zu erreichen, äaß die betreffenden Displaj- bzw. Sichtelemente bei der einen Hälfte der sechs Korabinationsmöglichkeiten unter den fünf Impulssignalen zur Siehttarmachung eingeschaltet werden und bei der anderen Hälfte ausgeschaltet bleiben. Dabei ist für diese Betrachtungsweise wieäer vorausgesetzt, daß die wirksame Spannung auf jeden Fall ausreichen muß, die Schwellenspannung des betreffenden Flüssigkristalls erreichen zu lassen.

Der ausgeschaltete Zustand der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente kann auch dadurch herbeigeführt werden, daß ein betreffendes Impulssignal mit einer Jenseits des niederfrequenten Ansprechbereichs des verwendeten Flüssigkristalls liegenden Hochfrequenz angeliefert wird. Dabei ist dann öas Aussehen

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des Impulssignals ohne Bedeutung, welches an die zugehörige andere Elektrode angeliefert wird, weil der Frequenzwert dieses anderen Impulssignals im Vergleich zu einem solchen hochfrequenten Signal dann praktisch ohne Einfluß bleibt. Bei den beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen eignet sich jeweils nur das Impulssignal VCom 5 für eine Anlieferung im hochfrequenten Zustand, weil nur dieses Impulssignal nicht gleichzeitig für die Einschaltung der Display- bzw. Sichtelemente benötigt wird. Der hochfrequente Zustand dieses einen Impulssignals kann entweder dadurch erhalten werden, daß diesbezüglich eine Aufteilung der von dem Oszillator 15 erzeugten Hochfrequenz-Signale unterbleibt, so daß dieselben direkt an die entsprechende Eingangsklemme 10 des Mehrkanalschalters 6 angeliefert werden, oder es können hierfür die Ausgangssignale an diese Eingangsklemme angeliefert werden, welche an einer Ausgangsklemme einer mittleren Stufe des Frequenzteilers 16 abgenommen werden. Sofern Gebrauch von dieser letzteren Möglichkeit gemacht wird, muß besonders sorgfältig darauf geachtet werden, daß der oft schwankende Ansprechbereich des verwendeten Flüssigkristalls nicht eventuell eine ungewollte Einschaltung des betreffenden Display- bzw. Sichtelements ergibt, sobald ein solches mittelfrequentes Impulssignal mit dem niederfrequenten Impulssignal überlagert wird, das an die zugehörige Gegenelektrode zur Anlieferung kommt.

Wenngleich aus der vorstehenden Erläuterung bereits die Betriebsweise des erfindungsgemäßen elektrooptischen Displaybzw. Sichtgerätes hervorgehen sollte, wird diese nachfolgend nochmals kurz erläutert. Der Oszillator 15 erzeugt kontinuierlich Schwingungen mit einer gleichbleibenden Hochfrequenz, Diese hochfrequenten Schwingungen werden dem Frequenzteiler 16 angeliefert und durch diesen so weit aufgeteilt, daß an die Eingangsklemme 24 des Zählerkreises 17 im Ansprechbereich des für die Display- bzw. Sichtelemente verwendeten Flüssigkristalls liegende niederfrequente Schwingungen angeliefert werden. In dem Zählerkreis 17 werden nun diese niederfrequenten Schwingun-

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gen durch die einzelnen Flip-Flops 20, 21, 22 und 2j5 zu unterschiedlichen Impulssignalen verarbeitet, die über die einzelnen Verbindungsleitungen an die entsprechenden Eingangsklemmen 8, 9 und 10 des Mehrkanalschalters 6 und die Eingangsklemmen 11 und 12 des Mehrkanalschalters 7 weitergeleitet werden. Das an der Ausgangsklemme 0,23 des die vierte Stufe des Zählerkreises 17 bildenden Flip-Flops 25 gewonnene Ausgangssignal wird auch an die Eingangsklemme 27 des Zählerkreises 18 weitergeleitet, bei dem es sich wie bei dem Zählerkreis 17 um einen Johnson-Zähler handeln kann, der entweder aus mehreren Verzögerungs-Flip-Flops oder aus mehreren JK-Haupt- und Nebenschalter-Flip-Flops mit einer entsprechenden Anzahl von Stufen aufgebaut sein kann, um die entsprechenden Steuersignale zur Steuerung der einzelnen Ubertragungstore 13 und der einzelnen Wechselrichter 14 in den beiden Mehrkanalschaltern 6 und 7 zu erhalten, an welche diese Steuersignale über die Eingangsklemmen 26 und 25 angeliefert werden. Dabei ist bezüglich des Mehrkanalschalters 6 eine solche Anordnung getroffen, daß bei Anlieferung eines entsprechenden Steuersignals "beispielsweise über die Eingangsklemme 26la nur das zugehörige Übertragungstor 13 eingeschaltet wird, so daß nur das betreffende Impulssignal, welches an der Eingangsklemme 8 liegt, an die Ausgangsklemme Cl und damit an die zugehörige gemeinsame Elektrode 4 einer betreffenden Gruppe 3 mehrerer einzelner Display- bzw. Sichtelemente 1 weitergeleitet wird. Die beiden übrigen Ubertragungstore 13 des in diesem Zusammenhang berücksichtigten Dreifach-Bilateral-Schalters 61 bleiben also hierbei mangels eines ent-" sprechenden Steuersignals ausgeschaltet, so daß dann auch keines der beiden an den Eingangsklemmen 9 und 10 liegenden Impulssignale an die Ausgangsklemme Cl weitergeleitet werden kann. Gleichartig wird bezüglich des Mehrkanalschalters 7 bei Anlieferung eines betreffenden Steuersignals beispielsweise an die Eingangsklemme 25I des einen Schalters 71 nur das eine der beiden Ubertragungstore I3 eingeschaltet, so daß nur das an

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der zugehörigen Eingangsklemme 11 oder 12 liegende Impulssignal an die Ausgangsklemme Sl und damit an die zugehörige Gruppe der Gegenelektroden 5 weitergeleitet wird.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines derartigen elektrooptischen Display- bzw. Sichtgerätes ist hauptsächlich darin vorteilhaft, daß man mit einer äußerst geringen Anzahl von Zuleitungen zu den einzelnen Display- bzw. Sichtelementen und mit einer ebenso geringen Anzahl von Schaltern auskommt. Weiterhin erlaubt die vorgeschlagene Anordnung, die einzelnen Schaltkreise mit Mitteln der integrierten Schaltkreistechnik auszuführen, wodurch eine extrem kleine Baugröße gewährleistet werden kann. Diese Vorteile lassen sich insbesondere für den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1> bis 16 näher erläuterten Anwendungsfall bei zeiger- und ziffernlosen Zeitanzeigegeräten nutzen, bei denen die wenigstens nach Stunden und Minuten unterteilte Zeitanzeige über eine aus einer entsprechenden Vielzahl solcher Display- bzw. Sichtelemente aufgebaute Sichtfläche dadurch vorgenommen wird, daß diese einzelnen Elemente entsprechend der damit erwünschten Zeitanzeige fortlaufend eingeschaltet und nach einer bestimmten Zeitdauer wieder ausgeschaltet werden. In Pig. IJ ist die Anwendung eines elektrooptischen Display- bzw. Sichtgerätes der erfindungsgemäßen Ausbildung auf die der Minutenanzeige dienende Teilfläche eines solchen zeiger- und ziffernlosen Zeitanzeigegerätes verdeutlicht. Dargestellt sind insgesamt sechzig im Kreis angeordnete Elektroden 5» die in zehn Gruppen zu Je sechs solcher Elektroden unterteilt sind. Die sechs Elektroden innerhalb der ersten Gruppe sind über eine jeweilige Verbindungsleitung an die sechs Eingangsklemmen Sl bis S6 des Mehrkanalschalters J angeschlossen. Weiterhin sind diese Elektroden einzeln mit den sechs Elektroden der folgenden Gruppe über Verbindungsleitungen 29 elektrisch so verbunden, daß jeweils die beiden bezüglich der Grenzebene 28 zwischen den beiden Gruppen symmetrisch liegenden Elektroden in Reihe geschaltet sind. Die an der Eingangsklemme Sl des Mehrkanalschalters 7 liegende erste Elektrode

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der ersten Gruppe hat also über ihre zugeordnete Verbindungsleitung 29 Verbindung mit der sechsten Elektrode der nächsten Gruppe, die ihrerseits wieder Verbindung hat mit der ersten Elektrode der folgenden Gruppe. Es sind damlu also sechs Gruppen zu je zehn jeweils in Reihe liegender Elektroden 5 gebildet, wobei die zehn Elektroden innerhalb jeder dieser sechs Gruppen über mäandrisch verlaufende Verbindungsleitungen 29 untereinander elektrisch verbunden sind. Dieser mäandrische Verlauf der Verbindungsleitungen 29 ist darin vorteilhaft, daß auf diese Weise keine Kreuzungsstellen zwischen den einzelnen Verbindungsleitungen gebildet werden, was im Hinblick auf die Ausführbarkeit mit Mitteln der integrierten Schaltkreistechnik von besonderer Bedeutung ist.

Ausweislich der Fig. 14 sind diesen zehn Gruppen zu je sechs Elektroden 5 insgesamt zehn Gegenelektroden 4 zugeordnet, die über entsprechende Verbindungsleitungen einzeln an die zehn Eingangsklemmen Cl bis ClO des Mehrkanalschalters 6 angeschlossen sind. Zwischen den Elektroden 4 und 5, die zu der in Fig. 15 verdeutlichten Einheit zusammengefaßt sind, ist ein Flüssigkristall angeordnet. Ausweislich der Fig. 16 können die Elektroden 4 und 5 auch zu einer horizontalen Reihenanordnung vereinigt sein, und es kann auch an eine vertikale Reihenanordnung ebenso gedacht werden wie an eine Anordnung, bei der eine Aufteilung der einzelnen Gruppen vorgenommen ist.

Um mit der vorbeschriebenen Anordnung eine akkumulative Minutenanzeige über eine volle Stunde zu erhalten, werden zu Beginn an alle zehn Elektroden 4 das Impulssignal VCom 3 und an alle Elektroden 5 das Impulssignal VSeg 2 angeliefert. Durch die Kombination bzw. Überlagerung dieser beiden Signalarten wird unter Hinweis auf die Tabelle gemäß Fig. 10 erreicht, daß alle sechzig Display- bzw. Sichtelemente dann ausgeschaltet sind. Sobald nun mit der Zeitanzeige begonnen wird, wird zunächst die Elektrode 4 der ersten Gruppe mit dem Impulssignal VCom 2 beliefert, während das Impulssignal -VCom 3 weiterhin

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an die Elektroden 4 der übrigen neun Gruppen angeliefert wird. Gleichzeitig werden die sechs Einzelelektroden dieser ersten Gruppe unter Vermittlung des Mehrkanalschalters 7 aufeinanderfolgend mit dem Impulssignal VSeg 1 beliefert, so daß durch die dadurch erfolgte Ablösung des zuvor wirksamen Impulssignals VSeg 2 diese Display- bzw. Sichtelemente jetzt aufeinanderfolgend eingeschaltet werden und nach erfolgter Einschaltung auch dann eingeschaltet bleiben, wenn auf das jeweils nächste Element übergewechselt wird. Es findet folglich eine akkumulative Einschaltung dieser sechs Display- bzw. Sichtelemente der ersten Gruppe statt, wobei deshalb nicht gleichzeitig auch eine Einschaltung der übrigen, mit jedem dieser Elemente elektrisch gekoppelten Elemente der übrigen Gruppen stattfindet, weil an den Elektroden 4 dieser übrigen Gruppen das Impulssignal VCom 3 anliegt.

Sobald das sechste Element dieser ersten Gruppe eingeschaltet ist, wird das an deren Elektrode 4 liegende Impulssignal VCom 2 ersetzt durch das Impulssignal VCom 1. Gleichzeitig wird das an den Elektroden 5 liegende Impulssignal VSeg 1 ersetzt durch das Impulssignal VSeg 2, so daß ausweislich der Tabelle gemäß Pig. 10 alle sechs Display- bzw. Sichtelemente dieser ersten Gruppe trotz dieses Wechsels der beiden Signalarten eingeschaltet bleiben. Damit es danach zu einer gleichartigen akkumulativen Einschaltung der sechs Elemente der nächsten Gruppe kommen kann, wird dann zunächst das an deren Elektrode 4 liegende Impulssignal VCom j5 unter Mitwirkung des Mehrkanalschalters 6 ersetzt durch das Impulssignal VCom 2, und werden jetzt unter Mitwirkung des Mehrkanalschalters J die sechs Elektroden 5 dieser nächsten Gruppe aufeinanderfolgend mit dem Impulssignal VSeg 1 in einer bezüglich der Klemmen umgekehrten Reihenfolge beliefert, dann werden ausweislich der Tabelle gem. Fig. 10 die einzelnen Display- bzw. Sichtelemente auch dieser Gruppe akkumulativ eingeschaltet. Sobald alle sechs Elemente dieser zweiten Gruppe eingeechaltet sind, wird das an deren Elektrode 4 bis dahin liegende Impulssignal VCom 2 ersetzt durch das

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Impulssignal VCom 1, und gleichartig wie bei der ersten Gruppe wird dann gleichzeitig das bis dahin an den Einzelelektroden 5 liegende Impulssignal VSeg 1 ersetzt durch das Impulssignal VSeg 2. Danach wird hinsichtlich der nächsten Gruppe gleichartig vorgegangen, d.h. es wird dann zunächst das an deren Elektrode 4 bis dahin liegende Impulssignal VCom j5 ersetzt durch das Impulssignal VCom 2, so daß bei' der nachfolgenden Belieferung der einzelnen Elektroden 5 dieser nächsten Gruppe mit dem Impulssignal VSeg 1 auch die einzelnen Displaybzw. Sichtelemente dieser Gruppe in derselben Reihenfolge akkumulativ eingeschaltet werden wie die Elemente der ersten Gruppe. Dieser Vorgang wiederholt sich in analoger Art und Weise bei allen Display- bzw. Sichtelementen in den restlichen sieben Gruppen. Sobald das letzte Element in der zehnten Gruppe eingeschaltet worden ist, ist eine volle Stundenanzeige erfolgt, so daß danach wieder alle sechzig Elemente ausgeschaltet werden müssen, um für die nächste Stunde die zugehörige Minutenanzeige wieder akkumulativ aufzubauen. Dazu wird unter Mitwirkung des Mehrkanalschalters 6 lediglich übergewechselt auf eine Anlieferung des Impulssignals VCom an alle Elektroden 4, und gleichzeitig wird unter Mitwirkung des Mehrkanalschalters 7 übergeweohselt auf eine Anlieferung des Impulssignals VSeg 2 an alle Elektroden 5. Der Wechsel zwischen den verschiedenen Signalarten wird im übrigen, wie oben bereits dargelegt wurde, durch den Zählerkreis 18 gesteuert,

Aus der diesbezüglichen Beschreibung ist erkennbar, daß hier für ein elektrooptisches Display- bzw. Sichtgerät der erfindungsgemäßen Ausbildung mit insgesamt sechzig einzelner Display- bzw. Sichtelemente eine akkumulative Minutenanzeige über eine volle Stunde mit einer extrem geringen Anzahl von Leitungen erreicht werden kann, sofern diese sechzig Elemente in der beschriebenen Weise in zehn Gruppen zu je sechs solcher Elemente aufgeteilt werden. Es werden dann nur insgesamt sechzehn Leitungen benötigt, nämlich die zehn Leitungen von den zehn Elektroden 4 zu dem Mehrkanalschalter 6 und die sechs

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Leitungen, die von den sechs Elektroden 5 der ersten Gruppe zu dem Mehrkanalschalter 7 geführt sind. Sofern diese sechzig Elemente in zwölf Gruppen zu je fünf solcher Elemente
aufgeteilt werden, was für den hier berücksichtigten Anwendungsfall der Minutenanzeige bei einem zeiger- und ziffernlosen Zeitanzeigegerät zweckmäßiger erscheinen muß, werden
dann-unter Ausnutzung desselben Wirkungsprinzips insgesamt
siebzehn Leitungen benötigt, nämlich auch hier zwölf zu dem Mehrkanalsschalter 6 geführte Leitungen und fünf zu dem Mehrkanalschalter 7 geführte Leitungen.

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Claims

Ansprüche

1.lElektrooptisches Display- bzw. Sichtgerät, das aus einer ^."Vielzahl einzelner Display- bzw. Sichte lerne nt e aus jeweils zwei Plattenelektroden und einer dazwischen angeordneten Schicht eines Flüssigkristalls besteht, die alle über einen angeschlossenen Schaltkreis ein- und ausschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis einen Erzeuger von Spannungsimpulsen umfaßt, die sich für wenigstens zwei Kombinationen aus jeweils zwei ausgewählten und zur Anlieferung an die beiden Elektroden der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente bestimmten Impulsen eignen, von welchen die eine Kombination einen oberhalb der Schwellenspannung und die andere Kombination einen unterhalb der Schwellenspannung des betreffenden Flüssigkristalls liegenden effektiven Spannungswert der an dem jeweiligen Displaybzw. Sichtelement überlagerten Impulse ergibt, und daß weiterhin eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die zur Erreichbarkeit dieser beiden Kombinationen benötigten Spannungsimpulse aus einer jeweiligen Vielzahl unterschiedlicher Impulse ausgewählt und an die Elektroden der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente weitergeleitet werden.

2. Display- bzw. Sichtgerät nach Anspruch Γ, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger für die Anlieferung von drei verschiedenen Spannungsimpulsen an die eine Elektrode und von zwei verschiedenen Spannungsimpulsen an die andere Elektrode der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente eingerichtet ist.

3. Display- bzw. Sichtgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger für die Anlieferung von Spannungsimpulsen unterschiedlicher Phasen an die beiden Elektroden der einzelnen Displaybzw. Sichtelemente eingerichtet ist.

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4. Display- bzw. Sichtgerät nach Anspruch j5* dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Impulserzeuger erzeugten Spannungsimpulse unterschiedlicher Phasen einen wechselseitigen Phasenunterschied von jeweils einer Viertelperiode haben.

5. Display- bzw. Sichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger einen Zählerkreis umfaßt.

6. Display- bzw. Sichtgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerkreis ein Johnson-Zähler ist.

7. Display- bzw. Sichtgerät mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger für die Anlieferung wenigstens eines Spannungsimpulses einer von den übrigen Spannungsimpulsen abweichenden Periode an die eine Elektrode der Display- bzw. Sichtelemente eingerichtet ist.

8. Display- bzw. Sichtgerät mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger für die Anlieferung wenigstens eines Spannungsimpulses einer von den übrigen Spannungsimpulsen abweichenden Wellenform an die eine Elektrode der Display- bzw. Sichtelemente eingerichtet ist.

9. Display- bzw. Sichtgerät mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Impulserzeuger einen

Hochfrequenzgeber und einen damit gekoppelten Frequenzteiler umfaßt, an dessen Ausgang im Ansprechbereich des Flüssigkristalls der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente liegende Niederfrequenz-Impulse geliefert werden.

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-Ai.

10. Display- bzw. Sichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung mindestens einen elektronischen Mehrkanalschalter

• umfaßt.

11. Display- bzw. Sichtgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrkanalschalter durch einen Zählerkreis steuerbar ist.

12. Display- bzw. Sichtgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerkreis ein Johnson-Zähler ist.

Ij5. Display- bzw. Sichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Elektroden der einzelnen Display- bzw. Sichtelemente zu einzelnen Gruppen mit jeweils einer gleichen Anzahl von Einzelelektroden zusammengefaßt sind, wobei die ranggleichen Einzelelektroden der einzelnen Gruppen untereinander elektrisch verbunden sind und wobei allen Einzelelektroden einer jeweiligen Gruppe jeweils eine gemeinsame Gegenelektrode zugeordnet ist, '

14. Display- bzw. Sichtgerät nach Anspruch \J>, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Elektroden der verschiedenen Gruppen mäandrisch verlaufen und bei zwei benachbarten Gruppen jeweils die beiden bezüglich der Grenzebene zwischen diesen Gruppen symmetrisch liegenden Einzelelektroden untereinander verbinden.

15. Display- bzw. Sichtgerät nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß alle gemeinsamen Elektroden der zu Gruppen aufgeteilten Display- bzw. Sichtelemente an eine jeweilige Eingangsklemme eines ersten Mehrkanalschalters und die einzelnen Gruppen der elektrisch in Reihe liegenden, ranggleichen Einzelelektroden an eine Je-

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weilige Eingangsklemme eines weiteren Mehrkanalschalters angeschlossen sind, welche von einem ersten Zählerkreis des Impulserzeugers mit drei bzw. zwei verschiedenen Span-■ nungsimpulsen beliefert und welche durch einen weiteren Zählerkreis so gesteuert sind, daß die in einer Reihe angeordneten Display- bzw. Sichtelemente aufeinanderfolgend und akkumulativ eingeschaltet und gemeinsam ausgeschaltet werden, sobald alle Display- bzw. Sichtelemente des Gerätes oder eine für eine gemeinsame Ausschaltung vorgesehene Elementengruppe eingeschaltet worden sind bzw. ist.

16.Verwendung eines Display- bzw. Sichtgerätes nach den Ansprüchen Ibis 15 als zeitanzeigendes Element bei einem zeigerund ziffernlosen Zeitanzeigegerät.

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