DE2419003A1

DE2419003A1 - Verfahren zum treiben von sichttafeln

Info

Publication number: DE2419003A1
Application number: DE2419003A
Authority: DE
Inventors: Tatsunori Kaji; Isamu Mitomo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-04-20
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1974-11-07
Also published as: DE2419003B2; DE2419003C3; JPS49132936A; JPS5715393B2; US3973252A

Description

(Priorität: 20. April 1973, Japan, Nr. 44 158)

Die Erfindung betrifft'ein Verfahren zum Treiben einer Sichttafel aus einer ersten Gruppe von Elektroden, die parallel zueinander angeordnet sind, einer zweiten Gruppe von Elektroden, die die erste Elektrodengruppe kreuzen und parallel zueinander angeordnet sind, und mit Anzeigezellen, die an die Schnittpunkte zwischen der ersten und zweiten Gruppe von Elektroden oder Leitungen angeschlossen sind und deren optische Eigenschaften für elektrische Eingangsgrößen mit positiver oder negativer Polarität im wesentlichen symmetrisch sind.

Wird die Tafel nach dem fortschreitenden Leitungsabtastverfahren getrieben, so sind die Absolutwerte der elektrischen Größen, die den Anzeigezellen während einer Periode der Halbaddressierung und während einer Periode der Nichtaddressierung zugeführt werden, unterschiedlich. Dabei wird die Halbaddressierung durch nichtadressierte Leitungen unter der ersten Gruppe von Elektroden oder Lei-

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tungen (im folgenden als X-Leitungen bezeichnet) und addressierte Leitungen unter der zweiten Gruppe von Elektroden (im folgenden als Y-Leitungen bezeichnet) und die Nichtaddressierung durch nichtaddressierte leitungen unter den X-Leitungen und nichtaddressierte Leitungen unter den Y-Leitungen hervorgerufen. Darüber hinaus variiert die Frequenz, mit der die Halbaddressierüng und Nichtaddressierung auftritt, in Abhängigkeit von der anzuzeigenden Information. Es besteht daher der Nachteil, daß die Qualität der angezeigten Information von der Eingangsinforination abhängt. Ein weiterer Rachteil besteht darin, daß die elektrischen G-rößen, die den addressierten Anzeigezellen zugeführt werden können, auf kleine Werte begrenzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher beim Treiben von Sichttafeln bestehenden Nachteile zu vermeiden, insbesondere ein fortschreitendesLeitungsabtastverfahren anzugeben, nach dem Bilder, Ziffern und ähnliche- Zeichen guter Qualität und mit gutem Kontrast angezeigt werden können.

Srfindungsgeinäß werden bei der fortschreitenden Leitungsabtastung den Addressenleitungen in X- und"Y-Richtung asymmetrische Spannungen zugeführt, während den nichtaddressierten X-Leitungen Spannungen mit gleichem Absolutwert zugeführt werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Treiben von Sichttafeln mit Flüssigkristallzellen, die in Form einer Matrix angeordnet.sind und Informationen wie Bilder, Buchstaben und Ziffern anzeigen, werden Tastimpulsspannungen den seitlichen Elektroden der Anzeigetafel zugeführt. Den Längselektroden oder -leitungen der Anzeigetafel werden impulsbreiteninodulierte Spannungen zugeführt, die der anzuzeigenden Information entsprechen- Auf diese Weise werden die Leitungen fortschreitend abgetastet. Die Spannungen in einer Addressiei periode und in einer Ni-chtaddressierperiode, die den Längsleitungen

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zugeführt werden, sind in ihrer Große symmetrisch zu einer Spannung in der Hichtaddressierperiode, die den seitlichen Leitungen zugeführt wird. Die Differenz zwischen den Spannungen in der Addressierperiode und in der Nichtaddressierperidde, die den seitlichen Elektroden zugeführt werden, ist wenigstens doppelt so groß wie die Differenz zwischen den Spannungen in der Addressierperiode und in der Eichtaddressierperiode, die den Längsleitungen zugeführt werden.

Der Stand der Technik, die Erfindung und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a Diagramme mit der Darstellung eines Beispiels der Charak- ^mia teristik einer Anzeigezelle;

das Schaltbild einer Sichttafel; das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Segment-Anzeigetafel;
Übersichtstabellen für bekannte Treibeverfahren;

eine Übersichtstabelle des erfindungsgemäßen Treibeverfahrens;

Fig. 8 ein Impulsdiagramm für ein Beispiel der nach einem bekannten Treibeverfahren erzeugten Impulse;

Fig. 9 ein Schaltbild mit der Darstellung der Zustände, in denen die beiden Pegel eines Bildes angezeigt werden;

Pig. 10, Impulsdiagramme mit der Darstellung von nach dem J' ₁q* erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Impulsen; 20 u. 21

Fig. 11 die Kennlinie der Farbanzeige eines Flüssigkristalls;

Fig. 12 das Schaltbild einer Anzeigetafel, deren Elemente auf verschiedenen Pegeli liegen;

Fig. 16 das Blockschaltbild eines Buchstaben-Sichtgeräts; Fig. 17 das Blockschaltbild bzw. Schaltbild verschiedener VXLu- ^1B Teile des Buchstaben-Sichtgeräts; Fig. 22 den Verlauf einer angelegten Spannung;

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Pig. 23 das Kennliniendiagramm eines Flüssigkristallej Pig. 24 ein Beispiel für ein Sichtbild; und Fig. 25 den Verlauf von Treibespannungen.

Fig. 1a und 1b zeigen die optischen Eigenschaften einer Anzeigezelle, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, nämlich den Transmissionsfaktor T, den Reflexionsfaktor P und die Lichtintensität I, die bei positiver und negativer elektrischer Eingangsgröße im wesentlichen symmetrisch sind. Anzeigezellen mit derartigen Eigenschaften oder Kennlinien sind Flüssigkristallzellen, elektroluminszente Zellen, Zellen, bei denen eine ferroelektrisch^ Substanz oder ein nichtlinearer Widerstand dem Flüssigkristall- oder elektroluniszenten Material zugeführt sind, usw. Zur Vereinfachung der Darstellung sei im folgenden auf Flüssigkristalle Bezug genommen. Als elektrische Eingangsgröße können Spannungen, Ströme, ladungen und dergleichen verwendet werden. Im folgenden wird nur auf Spannungen als elektrische Eingangsgrößen Bezug genommen. Die Symmetrie der Anzeigezelle braucht nicht besonders genau zu sein, es seien jedoch Anzeigezellen mit klarer Asymmetrie, beispielsweise Dioden, ausgeschlossen.

Fig. 2 zeigt das Ersatzschaltbild einer Süittafel, auf die die Erfindung angewandt wird. Die Sichttafel enthält 3x3 Bildelemente. Die Zahl der Bildelemente kann gleich 2 oder größer sein. Der hier gezeigte Fall wurde zur Vereinfachung der Beschreibung gewählt.

In Fig. 2 sind die in einer Matrix angeordneten Anzeigezellen mit einem Anschluß an eine erste Gruppe von Leitungen X₁, Xp und X_ in jeder Zeile und mit dem anderen Anschluß an eine zweite Gruppe von. Leitungen T. , Yp und Y- in jeder Spalte angeschlossen. Die Erfindung ist auf jede beliebige Sichttafel anwendbar, soweit ihr Ersatzschaltbild die Form der in Fig. 2 gezeigten Schaltung hat.

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Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf Segment-Sichttafeln (Fig. 3) anwendbar.

Beispiele für die Spannungen ν_χ. , V_x?» ^XV ^YI* ^Y? ¹^ ^YV ^die nach den bekannten Verfahren den Anschlüssen X₁, X₂, X^, Y₁ , Y_? und Y, einer derartigen Sichttafel zugeführt werden, sind in den Pig. 4 bis 6 gezeigt. Diese Figuren zeigen den Fall, wenn nur die Anzeigezelle a.., in Fig. 2 addressiert wird.

Das grundlegenste bekannte Verfahren zum Anlegen der Spannungen ist in Fig. 4 gezeigt. Danach ist die einer nichtaddressierten Anzeigezelle aufgedrückte Spannung gleich O oder 1/3 Vq. Die der addressierten Anzeigezelle &., in Fig. 2 aufgedrückte Spannung ist doppelt so hoch wie der Maximalwert der der nichtaddressierten Anzeigezelle aufgedrückten Spannung. Das heißt, wird der Wert 1/3 V_Q als Schwellenspannung (im folgenden als V,, bezeichnet) der Anzeigezelle angenommen, so wird die der addressierten Anzeigezelle A.. zugeführte Spannung gleich 2 V,, .

Wird die Sichttafel gemäß Fig. 2 getrieben, so geschieht, dies unter Zeitteilung. Dabei ist die Zeitperiode, während der die addressiete Anzeigezelle gewählt wird, natürlich kurz. Daher ist der Wert 2 Y.^ als der addressierten Anzeigezelle zugeführte Spannung oft unzureichend, insbesondere wenn die Zahl der Anzeigezellen groß ist. Die bekannten Verfahren haben daher den Nachteil, daß kein zufriedenstellender Kontrast erreicht wird.

Als Verfahren, mit dem die Information bei Anwendung der Tafel der Fig. 2 mit hoher Geschwindigkeit dargestellt wird, ist das fortschreitende Leitungsabtastverfahren bekannt. Gemäß Fig. 9 wird nach diesem Verfahren der ersten Anschlußgruppe X₁, Xp und X, von einer X-Treiberstufe 12 eine Tastspannung zugeführt, während gleichzeitig eine Bildinformationsspannung zur Anzeige von einer Y-Treiberstufe 10 der zweiten leitungsgruppe Y₁, Y₂ und Y, zugeführt wird.

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Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Pail der fortschreitenden Leitungsabtastung.

Fig. 8 zeigt ein Impulsdiagramm bei fortschreitender Leitungsabtastung nach dem Treibeverfahren der Fig. 4. Das anzuzeigende Bild ist dabei gemäß Fig. 9 so, daß die Anzeigezellen a^, a_?. , app, ^a31' ^a32 ^ym^ ^a33 eingeschaltet und die (schwarz bezeichneten) Anzeigezellen a., ~, a,~ und ap~ ausgeschaltet sind. Die Spannung in Fig. 4 entspricht der beim Zeitpunkt t = t.j in Fig. 8.

Bei dieser fortschreitenden Leitungsabtastung unterscheidet sich eine Periode, in der die Halbaddressierung (in Fig. 4 durch gestrichelte Linien umrandete Teile) durch eine nichtaddressierte X-Leitung und die addressierten Y-Leitungen und die Nichtaddressierung (durch eine strichpunktierte Linie umrandeter Teil in Fig. 4) durch die nichtaddressierte X-Leitung und eine nichtaddressierte Y-Leitung auftreten, in Abhängigkeit vom anzuzeigenden Bild. Es sei 1 F (F = Rahmen für Bild) - 1 H (H = horizontale Abtastperiode) innerhalb 1 F maximal. Besteht 1 F aus einer-großen Anzahl von Perioden H, beispielsweise 100 H, so ist der Wert (1 F - 1 H) ungefähr gleich 1 F.

Andererseits ist die Periode der Halbaddressierung (durch ausgezogene Linien umrandeter Teil in Fig. 4) durch die addressierten X-Leitungen und die nichtaddressierten Y-Leitungen nur 1 H innerhalb 1 F. Besteht 1 F. aus einer großen Anzahl von Perioden H, beispeilsweise 100 H, so ist die Frequenz oder Dauer der Halbaddressierung sehr klein.

Demzufolge ist die Verschlechterung des angezeigten Bildes infolge der Halbladdressierung durch die addressierten X-Leitungen und die nichtaddressierte Y-Leitung geringer als die Verschlechterung des Bildes infolge der Halbaddressierung oder Nichtaddressierung durch die nichtaddressierte X-Leitung und die addressierten Y-Leitungen

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oder die nichtaddressierte Y-Leitung. Daher kann den X-Leitungen eine größere Spannung als den Y-Leitungen zugeführt werden, mit anderen Worten, die Spannungen werden asymmetrisch.

Unter Berücksichtigung 'dieser Tätsache wurde das in Fig. 4 gezeigte Verfahren durch das in Fig. 5 gezeigte verbessert. Dabei ist die der addressierten Anzeigezelle zugeführte Spannung größer als die im Pail der Fig. 4 zugeführte, so daß ein besserer Kontrast zu erwarten ist.

Bei den Verfahren zum Anlegen der Spannung in der Fig. 4 und 5 sind jedoch jeweils die absoluten Spannungswerte unterschiedlich, die während der Periode der Halbaddressierung durch <die nichtaddressierte X-Leitung und.die addressierte Y-Leitung und während der Periode der Nichtaddressierung durch nichtaddressierte X-Leitung und die nichtaddressierte Y-Leitung zugeführt werden.

Wie zuvor erwähnt, ist die frequenz, mit der die Ealbaddressi:r'a:.r: und die ITichtaddressierung wechseln, abhängig von der anzuzeigenden Bildinformation. Aus diesem Grunde besteht hauptsächlich der Nachteil, daß die Qualität des angezeigten Bildes in Abhängigkeit von der Eingangsinformation veränderlich ist.Ein zweiter Nachteil besteht- darin, daß auch bei Verwendung asymmetrischer Spannungen gemäß Fig. 5 die der addressierten Anzeigezelle aufgedrückte Spannung doch auf einen geringen Wert beschränkt ist.

Durch das in Fig. 6 gezeigte bekannte Verfahren sollen diese Nachteile vermieden werden. Dabei können durch geeignete Wahl der dea X- und Y-Leitungen zuzuführenden Spannungen die Absolutwerte der Spannungen aller nichtaddressierten Anzeigezellen einander gleich gemacht werden, während die Spannung der addressierten Anzeigezelledas Dreifache der Spannung der nichtaddressierten Anzeigezelle betragen kann.

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Somit wird im Vergleich mit dem Pail der Fig. 4 die Qualitätsänderung des angezeigten Bildes in Abhängigkeit von der Änderung des Eingangsbildes oder der Eingangsinformation eliminiert und die der addressierten Anzeigezelle aufgedrückte Spannung steigt an. Auch bei dem Verfahren gemäß Fig. 6 besteht jedoch der Nachteil, daß die der addressierten Anzeigeselle zuführbare Spannung auf einen kleinen Wert begrenzt ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Addressierspannung erhöht werden,.da gemäß Fig. 5 asymmetrische Spannungen zugeführt werden. Ferner können die Absolutwerte der Spannungen vergleichmäßigt werden, die dai an die nichtanddressierte X-Leitung angeschlossenen Anzeigezellen zugeführt werden (Fig. 6). Hierdurch ergibt sich eine eine gute Qualität des angezeigten Bildes.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Treibeverfahrens im Vergleich mit den beschriebenen bekannten Verfahren. Im Gegensatz zu dem Fall der Fig. 6 ist die Amplitude des den X-Leitungen aufzudrückenden Impulses größer als die Amplitude des Impulses, der den Y-Leitungen zugeführt wird. Dabei wird die änderung der Bildqualität in Abhängigkeit von der Eingangs-Bildinformation eliminiert. Darüber hinaus ist die der addressierten Anzeigezelle aufgedruckte Spannung groß, so daß erstmalig ein guter Kontrast des angezeigten Bildes ermöglicht wird.

Fig. 1Q zeigt ein Beispiel der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der fortlaufenden Leitungsab'tastung zugeführten Impul&e. Dabei ist angenommen, daß die Anzeigezellen a« < » ^a21 ' ^a??' ^a?51 ' ^a"³i2 ^¹^ a,- eingeschaltet und die Anzeigezllen a._, a.„ und a_?_ ausgeschaltet sind. Die Gleich-Vorspannung V₁-- kann einen beliebigen Wert annehmen. Die Absolutwerte der Spannungen V,, und V«., sind vorzugsweise einander etwa gleich. Messungen habenergeben, daß sie im wesentlichen zufriedenstellend sind, wenn sie den durch die folgenden Gleichungen gegebenen Bedingungen genügen:

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Ya

Ya ^VYb|

^VYa - ^VYb

< 0.1

v_Ya - Vi

^VYa - ^VYb

2.

<_ 0.1

(2)

Aufgrund von Messungen hat sich gezeigt, daß für die den X-Leitungen zugeführte Spannung der folgender Gleichung entsprechende Bereich vorzuziehen ist:

^VYa - ^VYb

(3)

Bei dem bekannten Verfahren nach Fig. 6 wird der Wert von Gleichung (3) gleich 1.

Es sei nun die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine Flüssigkristalltafel im Vergleich mit dem Stand der Technik erläu-. tert.

Verwendete Anzeigetafel: 10 χ 50 Bildelemente Anzeigegehalt: · Buchstaben und Zahlen,

Anzahl der Buchstaben gleich 7·

Der Flüssigkristall wird nach dem dynamischen Streuverfahren betrieben.

Bekanntes Treibeverfahren: Gemäß Fig. 6.

Kontrast: 5:1 (dem Addressenpunkt zuge

führte Spannung: 1-8 V)

Erfindungsgemäßes Treibeverfahren Kontrast: .12:1

(ν_χ = 22,5 V, V = Vy, = 5,5 V, dem Addressenpunkt zugeführte Spannung: 28 V).

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Die oben aufgeführten Werte wurden jeweils einer identischen •Sichttafel zugeführt, die jeweils in den für das jeweilige Verfahren optimalen Zustand eingestellt war.

Fig. 16 zeigt das Blockdiagramm .eines Ausführungsbeispiels einer Flüssigkristall-Sichttafel-Treibereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figur zeigt den Fall der Anzeige von Buchstaben.

Gemäß Fig. 16 wird ein kodiertes Buchstabensignal S-, und ein kodiertes Anzeige-Positionssignal S eines Buchstaben von einer Tastatur 1 übertragen. Ein Tast-Positionssignal S^ wird ständig wiederholt vom einem TastSignalgenerator 6 übertragen. Wenn das kodierte Anzeige-Positionssignal S und das Tastpositionssignal S aufeinanderfallen, wird von einer Koinzidenzschaltung 5 ein Impuls erzeugt, der einem Gatter 2 zugeführt wird.

Bei·Abwesenheit des Impulses von der Koinzidenzstufe 5 führt das Gatter 2 das Ausgangssignal eines Wiederauffrischungsspeichers 3 diesem unverändert als Eingangssingal zu, so daß das zuvor gewählte Buchstabensignal wiederholt einem Buchstabengenerator 4 zugeführt wird. Wird von der Koinzidenzschaltung 5 ein Impuls zugeführt, so überträgt das Gatter 2 das Buchstabensignal S der Tastatur 1 an den Speicher 3·

An den Tastsignalgenerator 6 ist eine Taststufe 7 angeschlossen, von der ein Tastimpuls dem Buchstabengenerator 4 und einem Tor- und Einleitungs-(Cne-Line)-Speicher 9 zugeführt wird. Durch das vom als Verzögerungsstufe wirkenden Speicher 3 zugeführte kodierte Buchstabensignal und das von der Taststufe 7 zugeführte Tastsignal führt der Buchstabengenerator 4 dem Speicher 9 ein Signal zu, das der Form des tatsächlichen Buchstabens entspricht. Das heißt, das dem Buchstabengenerator 4 zugeführte Eingangssignal ist ein aus beispielsweise 6 oder 8 Bits bestehendes kodiertes Signal, das im Buchstabengenerator 4 in e"in den tatsächlichen Buchstaben darstellendes Signal umgewandelt wird.

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Im Torspeicher 9 werden die die tatsächlichen Buchstaben darstellenden Signale, die einer Leitung entsprechen, durch die Ausgänge der Taststufe 7 und des Buchstabengenerators 4 für eine Periode von 1 H oder eine 1 H angenäherte Periode gehalten. Das Ausgangssignal des Speichers 9 und das Ausgangssignal eines Taktsignalgenerators 8 werden der Y-Treiberstufe 10 zugeführt, in der die den Leitungen der Y-Achse zuzuführenden Signale vorbereitet werden. Diese werden den Y-Leitungen oder -Anschlüssen Y.. bis Y., einer Flüssigkristall-Sichttafel 13 zugeführt. Durch das Signal vom Tastsignalgenerator 6 wird weiterhin eine X-Taststufe 11 betätigt. Deren Ausgangssignal

8 und das Ausgangssignal des TaktSignalgenerators werden der X-Treiberstufe 12 zugeführt. Hier werden die den X-Leitungen zuzuführenden Signale vorbereitet und den X-Leitungen X, bis X der Flüssigkristall-Sichttafel 13 zugeführt. Wie im folgenden noch erläutert wird, setzt der Taktsignalgenerator 8 eine Polaritätsinversionsperiode für eine Ausgangsspannung, die notwendig ist, wenn erfindungsgemäß eine Wechsel-Treiberspannung zugeführt wird.

Bekanntermaßen ist eine Farbanzeige möglich, wenn die Flüssigkristall Sichttafel im Feldeffektbetrieb gesteuert-wird. Die Farbänderung des Flüssigkristalls ist im wesentlichen abhängig von Effektivwert der an jede Flüssigkristallzelle angelegten Spannung. Ein Beispiel der Farbänderungen des übertragenen Lichts in Abhängigkeit von den dabei zugeführten Spannungen ist in Fig. 11 gezeigt. Darin ist auf der Abszisse die angelegte Spannung (Effektivwert) und' auf der Ordinate der Transmissionsfaktor T aufgetragen. Entsprechend der Größe der angelegten Spannung ändert sich, wie durch die schwarzen Kreise in Fig. 11 angedeutet, die Farbe ii der Reihenfolge von weiß, weißlich-grün, weißlich-gelb, orange, purpur, königspurpur, bläulichgrün, grün und gelb.

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ja .-<*■-

Es sei die Anzeige eines Bachstabens betrachtet, wenn Hintergrund und Buchstabe in verschiedenen Farben gezeigt werden sollen. Damit sich die Farbe des Hintergrundes nicht ändert, wenn sich die Information des anzuzeigenden Buchstabens ändert, muß das bekannte Verfahren gemäß Fig. 6 oder das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden. Im Fall der Fig. 6 kann jedoch die Differenz zwischen dem Effektivwert der angelegten Spannung des Buchstabenteils und dem. Effektivwert der angelegten Spannung des Hintergrundteils nicht groß gemacht werden. Andererseits kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Differenz auf einen großen Wert eingestellt werden, so daß der wählbare Farbbereich erweitert wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ergebensich die Effektivwerte E₁ und E„ der dem Buchstaben- und dem Hintergrundteil zugeführten Spannungen aus folgenden Gleichungen:

²-^N - ¹ j- Mf , « ^2 1

a·¹-^+ <^VX-^VYa>²i (5)

worin Yy. = -Υγχ. und Έ gleich der Anzahl der X-Leitungen ist,

Das Verhältnis zwischen E, und Ep wird damit:

worin H » 1 .

Ist V_x = 2 Vy , so fällt dies unter das bekannte Verfahren gemäß Fig. 6. Das heißt, das Verhältnis der Effektivwerte E₁/E , das sich nach dem bekannten Verfahren ergibt, ist:

(7)

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Im Gegensatz dazu kann beim erfindungsgemäßen Verfahren V^- beliebig groß im Vergleich mit Vy gewählt werden, so daß das Verhältnis E./E nicht beschränkt ist. Der wählbare Farbbereich kann daher erweitert werden.

Es sei nun ein Gerät untersucht, mit dem die Treibespannungen der Fig. 10 leicht erzeugt werden können". Es sei angenommen, daß das Massepotential des gesamten Geräts (das erste Bezugspotential) auf (V„ + V^) oder um (Vy, + V₀₀) gehalten wird. Dabei kann die Y-Treiberstufe 10 zwischen Massepotentia]/und einem anderen' Potential umschalten und so als einfache Schaltungsanordnung aufgebaut werden, beispielsweise aus einem Transistor und einem Widerstand bei an Hasse geführtem Emitter.

Die X-Treiberstufe 12 muß zwischen Massepotential des gesamten Geräts (dem ersten Bezugspotential) und zwei unterschiedlichen Potentialen schalten. Bei der Vorrichtung der Fig. 16 liegt das Massepotential des in strichpunktierten Linien eingeschlossenen Teils, d. h. der X-Taststufe und der X-Treiberstufe (das zweite Bezugspotential) um eine Gleich-Vorspannung über dem Massepotential des gesamten Geräts. Die X-Treiberstufe kann also zwischen dem Massepotential (im zweiten Bezugspotential) und einem unterschiedlichen Pegel ähnlich wie die Y-Treiberstufe 10 schalten und daher als einfache Schaltung, beispielsweise aus einem Transistor und einem Widerstand, ausgeführt werden.

In diesem Fall muß jedoch zur Durchführung der Pegelverschiebung ein der X-Taststufe 11 und der X-Treiberstufe 12 von einer anderen Schaltung zuzuführendes Signal durch eine Pegelverschiebungsschaltung 14 (Fig. 17) zugeführt werden. Die Pegelverschiebungsschaltung kann aus einem Kondensator und einem Widerstand (Fig. 18) oder aus einer Diode usw. bestehen. Sie kann auch durch einen Verstärker ersetzt werden. Der Optimalwert der Pegelverschiebung durch eine einzu-

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gebende Signal-Wellenform liegt beijVy 1 oder |VyJ.

Die Signale, die von einer anderen Schaltung den Stufen 11 und 12 (durch strichpunktierte Linie umrandet) zugeführt werden, sind ver- schiedene Arten von Taktisgnalen, Rücksetzsignalen usw. Es handelt sich, dabei um eine geringe Anzahl von Digitalsignalen, die in festen Perioden wiederholt werden. Sie ändern sich nicht in Abhängigkeit von der Bild-Eingangsinformation. Aus diesem G-rund ist die Anzahl der erforderlichen Pegelverschiebungsschaltungen 14 gering. Sie sind einfach aufgebaut. Durch die Pegelverschiebung der Signale, die der X-Taststufe 11 und der X-Treiberstufe 12 von einer anderen Schaltung zugeführt werden, kann die erfindungsgemäße Impuls- oder Wellenform auf einfache Weise erzeugt werden.

Zwar wurde vorstehend auf die Anzeige zweier Zustände (hell - dunkel) Bezug genommen, die erfindungsgemäße Schaltung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren können jedoch auch zur Anzeige dreier oder mehrerer Zustände (Halbtonanzeige, mehrfarbige Anzeige usw.) verwendet werden. Eine Möglichkeit hierzu ist die Impulsbreitenmodulation. Wie erwähnt, sind die Absolutwerte der Spannung bei der Halbaddressierung (durch gestrichelte Linie umrandeter Teil in. Fig. 7) durch die nichtaddressierte X-Leitung und die addressierte Y-Leitung und der Amplitude der Spannung bei der Uichtaddressierung (durch strichpunktierte Linie umrandeter Teil in Pig. 7) im wesentlichen gleich. Daher ändert sich auch bei Durchführung der Impulsbreitenmodulation die Qualität des angezeigten Bildes nicht in Abhängigkeit von der Änderung der Singangs-Bildinformation und es wird eine gute Anzeige möglich.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel für die erfindungsgemäß zugeführten Impulssignale bei Anzeige eines in Fig. 12 gezeigten Musters oder Bildes, bei dem die Anzeigezelle a, .j die hellste, die Anzeigezellen a₂₁ und a₂₂ die zweithellsten, die Anzeigezellen a,^, a,₂ und a„ die dritthellsten und die Anzeigezellen a₁₂, ^a-j3 uo-d a₂·* die

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dunkelsten sind. ν_χ, Yy_a und Vy^ in Fig. 13 erfüllen die. Gleichungen 1, 2 "bzw. 3·

Pig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Impuls signale zur Steuerung der Sichttafel. Dabei soll ebenfalls das in Fig. 12 gezeigte Muster angezeigt werden. In Fig. 14 besteht 1 F aus drei Feldern, die hellste Anzeigezelle wird in jedem Feld, d. h. dreimal innerhalb 1 F, addressiert.

Die zweit- und dritthellstenAnzeigezellen werden zweimal bzw. einmal innerhalb 1 F addressiert. Auf diese Weise kann eine Anzahl von Zuständen angezeigt werden, indem 1 F aus mehreren Feldern aufgebaut und die Häufigkeit der Addressierung geändert wird. Y^-, V,_r und Yy, erfüllen die Gleichungen 1 , 2 bzw. 3·

Oben wurden zwei Verfahrensweisen bei der Anzeige einer Anzahl von Zuständen aus drei oder mehr Pegeln beschrieben. Natürlich ist auch ein System als Kombination beider Systeme möglich. Ähnlich den beiden Systemen hat das kombinierte die erfindungsgemäße Eigenschaft., daß die der addressierten Anzeigezelle zugeführte Spannung groß ist und die Änderung der Bildqualität nicht von der Änderung der Bild-Eingangsinformation abhängig ist.

Wenn "die mit einer Gleichspannung überlagerte Impulsspannung gemäß Fig. 10 verwendet wird, wird die Gleichspannungskomponente an die Anzeigezellen angelegt. Ferner werden die Änderungen in Abhängigkeit vom Gehalt des anzuzeigenden Bildes angelegt. Durch die Gleichspannungskomponente wird in manchen Fällen ein schädlicher Einfluß auf den Betrieb der Tafel ausgeübt, der im folgenden noch näher erläutert werden soll.

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Auch wenn die erwartete Wirkung wegen der vorhandenen Gleichspannungskomponente nicht erreicht wird, kann die Erfindung auf folgende Weise angewandt werden. Um die Gleichspannungskomponente zu entfernen, kann die Polarität der der Anzeigezelle zugeführten Spannung "bei jeder festen Periode invertiert werden (diese Arbeitsweise wird im folgenden als Wechselspannungsspeisung bezeichnet). Werden die in Pig. 10 gezeigten Impulsspannungen als reine Wechselspannungen verwendet, so sind ebenfalls wesentliche Verbesserungen erzielbar.

Fig. 19 zeigt ein Beispiel für die Wechselspannungsspeisung. Dabei werden innerhalb 1 H mehrere Polaritätsinversionen durchgeführt. V-T_1n kann einen beliebigen Wert annehmen. Die in dieser Figur gozeigte Wellenform oder Impulsspannung ist jedoch verhältnismäßig kompliziert und daher unpraktisch. Daher wird V^-, in dieser Figur etwa gleich 0 gemacht, d. h., die Wechselspannungsamplitude, die während der Nichtaddressierung den X-Leitungen aufgedrückt wirr], ist etwa gleich 0. Die angelegte Impulsspannung wird daher genäß Fig. 20 vereinfacht. Obwohl die Wechselspannungsamplitude in der Eichtaddressierungsperiode der X-Leitungen zweckmäßigerweise gleich 0 sein sollte, kann sie während der Addressierperiode der X-Leitungen unterhalb 10 % der Wechselspannungsamplitude betragen.

Fig. 21 zeigt die Impulsspannungen, wenn die Periode der Polarität sinversionen 1 F und V_x,-, = V' _ = 0 ist. In Fig. 20 und 21 sollten die Spannungen V„ und -V^, sowie V,, und -V zweckmäßiger-

Aa ad χ a Xu

weise einander gleich sein. Es genügt jedoch, wenn sie innerhalb der durch folgende Gleichungen bestimmten Bereiche liegen:

l^VYa - ^VYb|

V — ' '" l^vYb T

^VYa - ^VYb

< 0.1

(8)

< 0.1

(9)

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\|^VXa	^VXa-	(a ~ ^VXb	"^VXb
	"^VXb	2	2
^VXb	2

< 0.1

(10)

^VXa -

(11)

Vie im Fall der G-leichspannung kann die Beziehung zwischen ν_χ&, und V_v und V₇-, folgende Gleichung erfüllen:

l^VXa - ^VXb! a - ^VYb!

(12)

Einer Flüssigkristallzelle wird eine Impulsspannung gemäß Fig. zugeführt, bei der die Absolutwerte der angelegten positiven und negativen Spannungen einander gleich sind, bei der die Periode der negativen Polarität gleich "E^ und die Wiederholungsperiode T_R ist. Fig. 23 zeigt für diesen Fall die Ausgangsintensität OI (die Lichtintensität, wenn die Flüssigkristallzelle durch eine Lichtquelle belichtet wird) zu der Zeit, wenn die Absolutwerte der angelegten Spannungen konstant sind, sowie die Abhängigkeit der Schwellenspannung V₊, und Ty/Tjj» wenn die Ausgangsintensität OI konstant ist. In Fig. 23 stellt die ausgezogene Linie die Ausgangsintensität OI und die gestrichelte Linie die Schwellenspannung V^ dar. Dabei wird bei T_tt/It, = 0,5 die Gleichspannungskomponente gleich 0. Wie

W ix

aus der Fig. 23 hervorgeht, werden durch die enthaltene Gleichspannungskomponente Kennwertänderungen hervorgerufen, auch wenn die Absolutwerte der angelegten Spannungen konstant sind. Es soll nun gezeigt werden, daß die Kennwert- oder Eigenschaftsänderungen · bei Verwendung der Impulsspannungen der Fig. 10 auftreten. · :

Zur Beschreibung dieser Erscheinung sei auf Fig. 24 Bezug genommen. Diese Figur zeigt eine Matrixtafel mit Y-Leitungen I₁, Y₂, Y^,·"·-

,..Y₁₀ und X-Leitungen X₁ , X₃₁ X₅ X₁₀- Diese Tafel wird so

betrieben, daß die Anzahl der leuchtenden Anzeigezellen (weiSe Kreise A) und der dunklen Anzeigezellen (schwarze Kreise B) für

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alle Y-Leitungen unterschiedlich ist. Die Beziehung zwischen den angelegten Impulsspannungen "und der Intensität zu dieser Zeit wird für die Anzeigezellen a,Q .. , a.Q p» B-*q ·*» ···· und a.q ,q an den Schnittpunkten zwischen der Leitung X₁ ~ und den jeweiligen Y-Leitungen beschrieben.

Fig. 25 zeigt die den Leitungen X₁₀ und Y₁, Y₂, Y Y₁₀ zugeführten Spannungen sowie die Spannungen Y^ _Q - V^ , V^ _Q - V^,

^XIO ~ ^VY3 ^VX10 ~ ^VY10* ^die ^^en J^eweiliS^en Anzeigezellen

zugeführt werden. Mit T. ist die Addressierperiode jeder Leitung, mit Ύ_Ύ die· Spannung der Addressierperiode der X-Leitung, mit V~ die Spannung der Kichtaddressierperiode der Y-Leitung und mit V™ die Spannung der Addressierperiode der Y-Leitung bezeichnet. Der Anteil der negativen Polarität der Spannungen ^V-jq - Vy-t > ^r^q ~ \-o

^X10 ** ^Y"? ^VX10 ~ "^YIO' ^^{ie deI1} 3^eweiliS^en- Anzeigezellen

zugeführt werden, ändert sich in starkem Maße zwischen 0 bis etwa 90 fo je nach dem anzuzeigenden Bild. Dies ergibt sich aus dein Verhältnis der Flächen der schraffierten Teile oberhalb und unterhalb der Basislinien in dieser Figur.

Wie anhand Fig. 23 erwähnt, ändern sich die Eigenschaften der Flüssigkristallzellen in Abhängigkeit von der Frequenz bzw. vom Tastverhältnis der G-leichspannungskoniponente, auch wenn die Absolutwarte der angelegten Spannungen gleich sind. Auf diese Weise ändert sich bei der Iiapulsspannung der Fig. 10 die Frequenz bzw. das Tastverhält nis der Gleichspannungskomponente in Abhängigkeit vom anzuzeigenden Bild, so daß sich auch die Eigenschaften der jeweiligen Flüssigkristallzelle ändern und eine zufriedenstellende Bilddarstellung nur schwierig zu erreichen ist. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, darf sich die Frequenz bzw. das Tastverhältnis der G-leichspannungskomponente nicht in Abhängigkeit vom anzuzeigenden Bild ändern. Dies wird dadurch erreicht, daß die Gleichspannungskomponente gleich 0 oder annähernd gleich 0 gehalten wird. Hierzu kann die beschriebene

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Wechselspannungsspeisung durchgeführt werden. Im zuvor erwähnten Fall der Buchsta"benanzeige durch Flüssigkristalle (10 χ 50 BiIdeleciente, Übertragungstyp, dynamische Streuung), wurde das Kontastverhältnis von 12:1 (Gleich-Vorspannung gemäß Fig. 10) auf 20 : 1 (Wechselspannungsspeisung) durch die Wechselspannungsspeisung verbessert. Zusätzlich haben bei Wechselspannungsspeisung die Flüssigkristallzellen eine hohe Lebensdauer.

Durch Anwendung der Erfindung wird die Abhängikeit der Änderung der Bildqualität auf die eingegebenen Bilder vermindert. Die der adressierten Anzeigezelle zuführbare elektrische Größe wird erhöht, so daß Bilder mit gutem Kontrast erzielt werden können. Das erfindungegemäße Verfahren ist zum Treiben von Sichttafeln äußerst wirkungsvoll

Pat entansprüche

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Claims

- ÄT- PATENTANSPRÜCHE

1.j Verfahren zum Treiben einer Sichttafel, bei dem Leitungen einer ersten Gruppe der Sichttafel, bei der mehrere Anzeigezellen in .Με,^; rix angeordnet sind, die je im wesentlichen symmetrische optische Eigenschaften beim Anlegen einer positiven und negativen elektrischen Eingangsgröße aufweisen, fortschreitend mit elektrischen Größen abgetastet werden, und bei dem Leitungen einer ziveiten Gruppe von Leitungen der Sichttafel elektrische Größen zugeführt werden, die einer anzuzeigenden Information entsprechen, dadurch gekennzeichnet , daß die Pegel der elektrischen Größen in einer Addressierperiode und in einer Nichtaddressierperiode, die den Leitungen der zweiten Gruppe zugeführt werden, im wesentlichen symmetrisch zu den Pegeln der elektrischen Größen in einer Kichtaddressierperioae sind, die den Leitungen der ersten Gruppe zugeführt werden, und daß die Differenz zwischen den Pegeln der den Leitungen der ersten Gruppe in c_r Addressierperiode und in der Nichtaddresierperiode zugeführten elektrischen Größen wenigstens doppelt so hoch is1?wie die Differenz zwischen den Pegeln der den einzelnen Leitungen der zweiten Gruppe in der Addressierperiode und in der Nichtaddressierpe- riode zugeführten elektrischai Größen.

2. Terfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , d*l der ersten Gruppe von Leitungen ein Bezugepegel der elektri schen Größen und der zweiten Gruppe von Leitungen ein zweiter

der elektrischen Größen zugeführt wird, wobei beide Pegel unterschiedlich sind. 40SS4S/0343

3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet.., daß die der ersten und zweiten Gruppe von Leitungen zugeführten· elektrischen Größen der Impulsbreitenmodulation unterworfen werden, um wenigstens drei Zustände anzuzeigen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ^;g ennz e i ohne t daß eine Bildperiode.aus mehreren Feldperioden besteht, und daß die Addressierung bei jedem vorherbestimmten Feld innerhalb der mehreren Felder durchgeführt wird, um wenigstens drei Zustände anzuzeigen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet daß die Polaritäten der den jeweiligen Anzeigezellen zugeführten elektrischen Größen bei jeder festen Periode invertiert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die den Tastleitungen zugeführten elektrischen Größen in der Wechselspannungsamplitude in d er Nichtaddressierperiode gleich oder etwa gleich 0 sind.

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