DE2419003C3

DE2419003C3 - Verfahren zum Treiben einer matrixförmigen Sichttafel

Info

Publication number: DE2419003C3
Application number: DE2419003A
Authority: DE
Inventors: Tatsunori Kokubunji Tokio Kaji; Isamu Hachioji Mitomo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-04-20
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1979-01-04
Also published as: JPS49132936A; DE2419003A1; US3973252A; DE2419003B2; JPS5715393B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei derartigfm Verfahren sind die Absolutwerte der elektrischen Größen, die den Anzeigezellen bei Halbadressierung und bei Nichtadressierung zugeführt werden, gewöhnlich unterschiedlich. Eine Halbadressierung einer am Schnittpunkt zweier Leitungen vorhandenen Anzeigezelle liegt dann vor, wenn eine der beiden Leitungen adressiert ist und die andere nicht, während eine Nichladressiefung dann vorliegt, wenn beide Leitungen nicht adressiert sind. Außerdem variiert

gewöhnlich die Frequenz, mit der die Halbadressierung und die Nichtadressierung auftreten, in Abhängigkeit von der anzuzeigenden Information. Die Bildqualität hängt daher von der Information ab. Derartige Schwierigkeiten bestehen beispielsweise bei den Schaltungen nach den deutschen Offenlegungsschriften 22 27 055, 22 37 996 und 20 54 779. Bei diesen drei bekannten Schaltungen erfolgt die Aussteuerung der Anzeigezellen durch Wechselspannung, wobei bei den ίο Schaltungen nach den be.den erstgenannten Offenlegungsschriften die Informationsanzeige durch Änderung der Impulsdauer des jeweiligen Steuerimpulses erfolgt

In der älteren Patentanmeldung P 24 00 910.7-35 (DE-OS 24 00 910) sind zwar — wie dies weiter unten im Zusammenhang mit Fig.6 näher erläutert wird — schon vorgeschlagen worden, die Werte der den beiden Leitungsgruppen während der Adressierperiode und während der Nichtadressierperiode zugeführten elektrisehen Größen so gewählt daß bei Halb- und bei Nichtadressierung gleiche Signalpegel auftreten; eine Schwierigkeit bei dieser älteren Schaltung besteht jedoch darin, daß die Aussteuerung der adressierten Anzeigezelien auf kleine Werte begrenzt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Treuen einer matrixförmigen Sichttafel anzugeben, mit dem sich Bilder, Ziffern und Zeichen mit hoher Qualität und gutem Kontrast anzeigen lassen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Es ergibt sich daraus eine erhöhte Adressierspannung. Gleichzeitig werden die Größen an den nichtadressierten und halbadressierten Anzeigezellen vergleichmäßigt, so daß ein kontrastreiches Bild hoher Qualität entsteht.
j5 Der Stand der Technik, die Erfindung und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

F i g. la und Ib Diagramme mit drr Darstellung eines Beispiels der Charakteristik einer Anzeigezelle,
a» F i g. 2 das Schaltbild einer Sichttafel,

F i g. 3 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Segment-Anzeigetafel,

F ι g. 4, 5 u. 6 Übersichtstabellen für bekannte Treibeverfahren,

F i g. 7 eine Übersichtstabelle des erfindungsgemäßen Treibeverfahrens.

Fig.8 ein Impuisdiagramm für ein Beispiel der nach einem bekannten Ti eibeverfahren erzeugten Impulse,

F i g. 9 ein Schaltbild mit der Darstellung der Zustände, in denen die beiden Pegel eines Bildes angezeigt werden,

Fig. 10, 13. 14, 15, 19, 20 u. 21 Impulsdiagramme mit der Darstellung von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Impulsen.

F i g. 11 die Kennlinie der Farbanzeige eines Flüssigkristalls,

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

Fig. 16 das Blockschaltbild eines Buchstaben-Sichtgeräts,

Fig. 17 und 18 das Blockschaltbild bzw. Schaltbild verschiedener Teile des Buchstaben*Sichtgeräts,

F i g. 22 den Verlauf einer angelegten Spannung,

Fig.23 das Kennliniendiagramm eines Flüssigkristalls,

F i g. 24 ein Beispiel für ein Sichtbild und

F i g. 25 den Verlauf von Treibespannungen.

Fig. la und Ib 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 /, die bei positiver und negativer elektrischer Spannungseingangsgröße im wesentlichen symmetrisch sind. Anzeigezellen mit derartigen Eigenschaften oder Kennlinien sind Flüssigkristallzellen, elektrolumineszente Zellen, Zellen, bei denen eine ferroelektrische Substanz oder ein nichtlinearer Widerstand dem Flüssigkristall- oder elektrolumineszenten 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.

F i g. 2 zeigt das Ersatzschaltbild einer Sir'mafel, auf die die Erfindung angewandt wird. Die Sichttafel enthält 2x3 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 ΛΊ, Xi und Xi in jeder Zeile und mit dem anderen Anschluß an eine zweite Gruppe von Leitungen Ki, Yi und Ki in jeder Spalte angeschlossen. Die Erfindung ist auf jede beliebige Sichttafel anwendbar, soweit ihr Ersatzschaltbild die Form der in F i g. 2 gezeigten Schaltung hat.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf Segment-Sichttafeln (F i g. 3) anwendbar.

Beispiele für die Spannungen V\_u V\i, V\i, Vn. V^ und Vn, die nach den bekannten Verfahren den Anschlüssen an die Leitungen ΑΊ, Χι, ΛΊ, Y\, Yi und Y> einer derar*^:gen Sichttafel zugeführt werden, sind in den F i g. 4 bis 6 gezeigt Diese Figuren zeigen den Fall, wenn nur die Anzeigezelle an in F i g. 2 adressiert wird.

Das grundlegenste bekannte Verfahren zum Anlegen der Spannungen ist in Fig.4 gezeigt. Danach ist die einer nichtadressierten Anzeigezelle aufgedrückte Spannung gleich 0 oder Ui V₀. D.e der adressierten Anzeigezelle au in Fig. 2 aufgedrückte Spannung ist doppelt so hoch wie der Maximalwert der der nichtadressierten Anzeigezelle aufgedrückten Spannung. Das heißt, wird der Wert '/3 V₀ als Schwellenspannung (im folgenden als V₁/, bezeichnet) der Anzeigezelle angenomnen, so wird die der adressierten Anzeigezelle au zugeführte Spannung gleich 2 V,h.

Wird die Sichttafel gemäß Fig.2 getrieben, so geschieht dies unter Zeitteilung. Dabei ist die Zeitperiode, während der die adressierte Anzeigezelle gewählt wird, natürlich kurz. Daher ist der Wert 2 V,h als der adressierten 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 F i g. 2 mit hoher Geschwindigkeit dargestellt wird, ist das fortschreitende Leitungsabtastverfahren bekannt Gemäß F i g. 9 wird nach diesem Verfahren der enten Leitungsgruppe X\, Xj und X₃ von einer X-Treiberstufe 12 eine Tastspannung zugeführt, während gleichzeitig eine Bildinformationsspannung zur Anzeige von einer /-Treiberstufe 10 der zweiten Leitungsgruppe Ki, Kj und Kj zugeführt wird.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall der fortschreitenden Leitungsabtastung.
F i g. 8 zeigt ein Impulsdiagramm bei fortschreitender Leitungsabtastung nach dem Treibeverfahren der Fig.4. Das anzuzeigende Bild ist dabei gemäß Fig.9 bzw. F i g. 2 so, daß die Anzeigezellen au, asi. aaa, aji, an und au eingeschaltet und die (schwarz bezeichneten)

to Anzeigezellen au, au und an ausgeschaltet sind. Die Spannung in F i g. 4 entspricht der beim Zeitpunkt t = t\ in F i g. 8.

Bei dieser fortschreitenden Leitungsabtastung unterscheidet sich eine Periode, in der die Halbadressierung

π (in Fig.4 durch gestrichelte Linien umrandete Teile) durch eine nichtadressierte A"-Leitung und die adressierten K-Leitungen und die Nichtadressierupg (durch eine strichpunktierte linie umrandeter Teil in Fig 4) durch die nichtadressierte X-Leitung und ei^e nichtadressierte

2t) K-Leitung auftreten, in Abhängigkcu vom anzuzeigen den Bild. Es sei \ F (F = Rahmen für Bild) - 1 // (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 Halbadressierung (durch ausgezogene Linien umrandeter Teil in Fig. 4) durch die adressierten X-Leitungen und die nichtadressierten K-Leitungen nur 1 H innerhalb 1 F. Besteht 1 F

jo aus einer großen Anzahl von Perioden H, beispielsweise 100 H, so ist die Frequenz oder Dauer der Halbadressierung sehr klein.

Demzufolge ist die Verschlechterung des angezeigten Bildes infolge der Halbadressierung durch die adressier-

jj ten A'-Leitungen und die nichtadressierte K-Leitung geringer als die Verschlechterung des Bildes infolge der Halbadressierung oder Nichtadressierung durch die nichtadressierte X-Leitung und die adressierten K-Leitungen oder die nichtadressierte K-Leitung. Daher kann den X- Leitungen eine größere Spannung als den K-Leitungen zugeführt werden, mit anderen Worten, die Spannungen werden asymmetrisch.

Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wurde das in F i g. 4 gezeigte Verfahren durch das in F i g. 5 gezeigte verbessert. Dabei ist die der adressierten Anzeigezelle zugeführte Spannung größer als die im Fall der F i g. 4 zugeführte, so daß ein besserer Kontrast zu erwarten ist.

Bei den Verfahren zum Anlegen der Spannung gemäß

Fig.4 und 5 sind jedoch jeweils die absoluten Spannungswerte unterschiedlich, die während der Periode der Halbadressierung durch die nichtadressitrte X-Leitung und die adressierte K-Leitung und wählend der Periode der Nichtadressierung durch nichtadressierte A"-Leitung und die nichtadresiierte K-Leitung zugeführt werden.

Wie zuvor erwähnt, ist die Frequenz, mit der die Halbadressierung und die Nichtadressierung 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 F i g. 5 die der adressierten KnzeiyszeMe eufgedrückte 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 den X- und K-Leitungen

zuzuführenden Spannungen die Absolutwerte der Spannungen aller nichtadrcssiertcn Anzeigezellen einander gleichgemacht werden, während die Spannung der adressierten Anzeigezelle das Dreifache der Spannung der nichtadressierten Anzeigezelle betragen kann.

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

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Adressierspannung erhöht werden, da gemäß Fig.5 asymmetrishe Spannungen zugeführt werden. Ferner können die Absolutwerte der Spannungen vergieichmaßigt werden, die den an die nichtadressierte ÄT-Leitung angeschlossenen Anzeigezellen zugeführt werden (Fig.6). Hierdurch ergibt sich eine gute Qualität des angezeigten Bildes.

F i g. 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 ^-Leitungen aufzudrückenden Impulses größer als die Amplitude des Impulses, der den V-Leitungen zugeführt wird. Dabei wird die Änderung der Bildqualität in Abhängigkeit von der Eingangs-Bildinformation eliminiert. Darüber hinaus ist die der adressierten Anzeigezelle aufgedrückte Spannung groß, so daß erstmalig ein guter Kontrast des angezeigten Bildes ermöglicht wird.

F i g. 10 zeigt ein Beispiel der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der fortlaufenden Leitungsabtastung zugeführten Impulse. Dabei ist angenommen, daß die Anzeigezellen au. #21, 322, a3i, au und a» eingeschaltet und die Anzeigezellen an, an und a23 ausgeschaltet sind. Die Gleich-Vorspannung Vpe kann einen beliebigen Wert annehmen. Die Absolutwerte der Spannungen Vy₁ und Vyb sind vorzugsweise einander etwa gleich. Messungen haben ergeben, daß sie im wesentlichen zufriedenstellend sind, wenn sie den durch die folgenden Gleichungen gegebenen Bedingungen genügen:

(2)

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

^i

> 2.

Es sei nun die Anwendung des erfindungsgerriäßen Verfahrens auf eine Flüssigkristalltafel im Vergleich mit dem Stand der Technik erläutert.

Verwendete Anzeigetafel:

10 χ 50 Bildelemente
Anzeigegehalt:

Buchstaben und Zahlen,

Anzahl der Buchstaben gleich 7.

Der Flüssigkristall wird
Slreuverfahren betrieben.

nach dem dynamischen

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

Bekanntes Treibeverfahren:

gemäß F i g. 6.
Kontrast:

5 :1 (dem Adressenpunkt zugeführte

Spannung:18 V)

Erfindungsgemäßes Treibeverfahren
Kontrast:
12:1

(V_x -= 22,5 V, V_Ya = V_Yb = 5,5 V,

dem Adressenpunkt zugeführlc Spannung: 28 V).

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 FIüssigkristall-Sichttafel-Treibereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figur zeigt den Fall der Anzeige von Buchstaben.

Gemäß Fig. 16 wird ein kodiertes Buchstabensignal Sb und ein kodiertes Anzeige-Positionssignal S_p eines Buchstaben von einer Tastatur 1 übertragen. Ein Tast-Positionssignal S_s wird ständig wiederholt von einem Tastsignalgenerator 6 übertragen. Wenn das kodierte Anzeige-Positionssignal S_p 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 Eingangssignal 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 Sftder Tastatur 1 an den Speicher3.

so An den Tastsignalgenerator 6 ist eine Taststufe 7 angeschlossen, von der ein Tastimpuls dem Buchstabengenerator 4 und einem Tor- und Einleitungs-(One-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 ein den tatsächlichen Buchstaben darstellendes Signal umgewandelt wird.

Im Torspeicher 9 werden die die tatsächlichen

fö 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 V-Treiberstufe JO zugeführt, in der die den Leitungen der V-Achse zuzuführenden Signale vorbereitet werdem Diese werden den V-Leitungen Vt bis Y_n einer Flüssigkristall-Sichttafel 13 zugeführt. Durch das Signal vom Ta^ignalgeneraior 6 wird wieterhin eine A"-Taslslufe Il betätigt. Deren Ausgangssignal und das Ausgangssignal des Taktsignalgenerators 8 werden der A'-Treibcrstufe 12 zugeführt. Hier werden die dein X-Lcitungen zuzuführenden Signale vorbereitet und den A"-Leitungen ΑΊ bis A"_mder Flüssigkristall-Sichtlafel 13 zugeführt. Wie im folgenden noch erläutert wird, setzt der Taklsignalgenerator 8 eine Polarilätsinvcrsionsperiode für eine Ausgangsspannung, die notwendig ist, wenn effindungsgemäß 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 vom Effektivwert der an jede Flüssigkristallzelle angelegten Spannung. Ein Beispiel der Farbänderungen des übertragenen Lichts in Abhängigkeit von den dabei zugeführlen 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 F i g. 11 angedeutet, dir Farbe in der Reihenfolge von weiß, weißlichgrün, weißlichgelb, orange, purpur, königspurpur, bläulichgrün, grün und gelb.

Es sei die Anzeige eines Buchstabens 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 F i g. 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 ergeben sich die Effektivwerte £Ί und £2 der dem Buchstaben- und dem Hintergrundteil zugeführten Spannungen aus folgenden Gleichungen:

Ν— 1

_1

JV-1
N

(V_x

1_

N'

worin V_Ya = — V_Yb und N gleich der Anzahl der X-Leitungen ist.

Das Verhältnis zwischen E₁ und E₂ wird damit:

NVr.

worin TV :» 1.

Ist Vx = 2 Kj'a, so fällt dies unter das bekannte Verfahren gemäß Fig.6, Das heißt, das Verhältnis der Effektivwerte E\iE% das sich nach dem bekannten Verfahren ergibt, ist:

(7)

Im Gegensatz dazu kann beim erfindungsgemäßen Verfahren Vx beliebig groß im Vergleich mit Vy₃ gewählt werden, so daß das Verhältnis E\IEi 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 (Vv,+ Wy J oder um (Yvh + Vnr) gehalten wird. Dabei kann die y-Treiberstufe 10 zwischen Massepotential und einem anderen Potential umschalten und so als einfache Schaltungsanordnung aufgebaut werden, beispielsweise aus einem Transistor und einem Widerstand bei an Masse geführtem Emitter.

Die A"-Treiberstufe 12 muß zwischen Massepotential des gesamten Geräts (dem ersten Bezugspotential) und zwei unterschiedlichen Potentialen schalten. Bei der Vorrichtung der F i g. 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 A"-Treiberstufe kann also zwischen dem Massepotential (im zweiten Bezugspotential) und einem unterschiedlichen Pegel ähnlich wie die F-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 (F i g. 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 einzugebende Signal-Wellenform liegt bei |Vy_a| oder|Vre|.

Die Signale, die von einer anderen Schaltung den Stufen 11 und 12 (durch strichpunktierte Linie umrandet) zugeführt werden, sind verschiedene Arten von Taktsignalen, 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 Grund ist die Anzahl der erforderlichen Pegelverschiebungsschaltungen 14 gering. Sie sind einfach aufgebaut Durch die Pegelverschiebung der Signale, die der X-Taststufe 11 und der A'-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 erfmdungsgemä-Be Verfahren können jedoch auch zur Anzeige dreier oider mehrerer Zustände (Halbtonanzeige, mehrfarbige Anzeige usw.) verwendet werden. Eine Möglichkeit hierzu ist die Impulsbreitenmodulation. Wie erwähnt

sind die Absolutwerte der Spannung bei der Halbadressierung (durch gestrichelte Linie umrandeter Teil in Fig.7) durch die nichtadressierte ^-Leitung und die adressierte K-Leitung und der Amplitude der Spannung bei der Nichtadressierung (durch strichpunktierte Linie umrandeter Teil in Fig.7) im wesentlichen gleich. Daher ändert sich auch bei Durchführung der Impulsbreitenmodulation die Qualität des angezeigten Bildes nicht in Abhängigkeit von der Änderung der Eingangs-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 an die hellste, die Anzeigezellen a2\ und an die zweithellsten, die Anzeigezellen an, av und an die dritthellsten und die Anzeigezellen an, au und θ23 die dunkelsten sind. Kv, Υγα und VVi> in Fig. 13 erfüllen die Gleichungen 1,2 bzw. 3.

Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der impulssignale 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 Anzeigeteile wird in jedem Feld, d. h. dreimal innerhalb 1 F, adressiert.

Die zweit- und dritthellsten Anzeigezellen werden zweimal bzw. einmal innerhalb 1 F adressiert Auf diese Weise kann eine Anzahl von Zuständen angezeigt werden, indem 1 Faus mehreren Feldern aufgebaut und die Häufigkeit der Adressierung geändert wird. Kv, Υγ_α und VYb 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 einSystem als Kombination beider Systeme möglich. Ähnlich den beiden Systemen hat das kombinierte die erfindungsgemäße Eigenschaft, daß die der adressierten 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 Ρ ig. 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.

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 Polariät der der Anzeigezelle zugeführten Spannung bei jeder festen Periode invertiert werden (diese Arbeitsweise wird im folgenden als Wechselspannungsspeisung bezeichnet). Werden die in Fig. 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'oc kann einen beliebigen Wert annehmen. Die in dieser Figur gezeigte Wellenform oder Impulsspannung ist jedoch verhältnismäßig kompliziert und daher unpraktisch. Daher wird V'dc in dieser Figur etwa gleich 0 gemacht, & h, die Wechselspannungsamplitude, die während der Nicht-

adressierung den X-Leitungen aufgedrückt wird, ist etwa gleich 0. Die angelegte Impulsspannung wird daher gemäß F i g. 20 vereinfacht. Obwohl die Wechselspannungsämplitüde in dieser Nichtadressierungsperiode der ΑΓ-Leitungen zweckmäßigerweise gleich 0 sein sollte, kann sie während der Adressierperiode der .^Leitungen unterhalb 10% der Wechselspannungsamplitude betragen.

Fig.21 zeigt die Impulsspannungen, wenn die Periode der Polaritätsinversionen 1 F und Vdc= V'dc= 0 ist. In Fig. 20 und 21 sollten die Spannungen Vx, und — Vxb sowie Vy_:l und — VV* zweckmäßigerweise einander gleich sein. Es genügt jedoch, wenn sie innerhalb der durch folgende Gleichungen bestimmten Bereiche liegen:

ι/ I ' Yn ' Yh

'Xa

- KvJ

■o,i

(10)

a-VX

2 '

0,1 (11)

Wie im Fall der Gleichspannung kann die Beziehung zwischen V_Xa, V_xb und V_Ya und V_Yh folgende Gleichung erfüllen:

\v_Xa-v_xb\

Vr„-V_Y

> 2.

(12)

Einer Flüssigkristallzelle wird eine Impulsspannung gemäß F i g. 22 zugeführt, bei der die Absolutwerte der angelegten positiven und negativen Spannungen einander gleich sind, bei der die Periode der negativen Polarität gleich Tw und die Wiederholungsperiode Tr ist F i gi 23 zeigt für diesen Fall die Ausgangsintensität OI (die: Lichtintensität, wenn die Elüssigkristallzelle durch eine Lichtquelle belichtet wird) zu der Zeit, wenn die Absolutwerte der angelegten Spannungen konstant sind, sowie die Abhängigkeit der Schwellenspannung Va, und TW/T«, wenn die Ausgangsintensität O/konstant ist In Fig.23 stellt die ausgezogene Linie die Ausgangsintensität OI und die gestrichelte Linie die Schwellenspannung Vu, dar. Dabei wird bei Tw/Tr = 0,5 die Gleichspannungskomponente gleich 0. Wie 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 F i g. 24 Bezug genommen. Diese Figur zeigt eine Matrixtafel

mit K-Leitungen Ϋ\, Yz, Yj... Ym und ,Y-Leitungen X\, Xi, X) ... Χίο- Diese Tafel wird so betrieben, daß die Anzahl der leuchtenden Anzeigezellen (weiße Kreise A) und der dunklen Anzeigezellen (schwarze Kreise B) für alle V-Leitungen unterschiedlich ist. Die Beziehung zwischen den angelegten Impulsspannungen und der Intensität zu dieser Zeit wird für die Anzeigezellen aio.i, aio.2, aioj, · · · und aio.io an den Schnittpunkten zwischen der Leitung Xw und den jeweiligen Y- Leitungen beschrieben.

F i g. 25 zeigt die den Leitungen Xio und Y\, V2, V3,.. Vio zugeführten Spannungen sowie die Spannungen

Vxio- V_n, Vatio- Vy₂, V_XIO-V_n... V_xw - V_YW,

die den jeweiligen Anzeigezellen zugeführt werden, Mit Ta ist die Adressierperiode jeder Leitung, mit Vx die Spannung der Adressierperiode der X-Leitung, mit VVa die Spannung der Nichtadressierperiode der V-Leitung und mit Vyb die Sapnnung der Adressierperiode der K-Leitung .hezeichnet Der Anteil der negativen Polarität der Spannungen Vx 10—Vy, VOc 10— Vy2, Vx 10— Vy 3... Vx io— Vy to, die den jeweiligen Anzeigezellen zugeführt werden, ändert sich in starkem Maße zwischen Ö bis etwa 90% je nach dem anzuzeigenden Bild. Dies ergibt sich aus dem Verhältnis der Flächen der schraffierten Teile oberhalb und unterhalb der Basislinien in dieser Figur.

Wie anhand Fig.23 erwähnt, ändern sich die Eigenschaften der FlüssigkristalUellen in Abhängigkeit von der Frequenz bzw. vom Tastverhältnis der Gleichspannungskomponente, auch wenn die Absolutwerte der angelegten Spannungen gleich sind. Auf diese Weise ändert sich bei der Impulsspannung der Fig. 10 die Frequenz bzw. das Tastverhältnis der Gleichspannungskomponente in Abhängigkeit vom aufzeigenden 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 bzv/.

das Tastverhältnis der Gleichspannungskomponente nicht in Abhängigkeit vom anzuzeigenden Bild ändern. Dies wird dadurch erreicht, daß die Gleichspannungskomponente gleich 0 oder annähernd gleich 0 gehalten Hvird. Hierzu kann die beschriebene Wechselspanriungsspeisung durchgeführt werden. Im zuvor erwähnten Fall der Buchstabenanzeige durch Flüssigkristalle (10x50 Bildelemente, Obertragungstyp, dynamische Streuung), Wurde das Kontrastverhältnis 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 Änderung der Bildqualität in Abhängigkeit von den eingegebenen Bildern vermindert. Die der adressierten Anzeigezelle züführbare elektrische Größe wird erhöht, so daß Bilder mit gutem Kontrast erzielt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Treiben von Sichttafeln äußerst wirkungsvoll.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Treiben einer matrixförmigen Sichttafel, deren Anzeigezellen im wesentlichen symmetrische optische Eigenschaften beim Anlegen positiver und negativer elektrischer Eingangsgrößen aufweisen, wobei Leitungen einer ersten Gruppe fortschreitend mit elektrischen Größen getastet und Leitungen einer zweiten Gruppe mit den anzuzeigenden Informationen entsprechenden elektrischen Größen beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegel der elektrischen Größen, die den Leitungen der zweiten Gruppe in einer Adressierperiode und in einer Nichtadressierperiode zugeführt werden, im wesentlichen symmetrisch sind zu den Pegeln der elektrischen Größen, die den Leitungen der ersten Gruppe in einer Nichtadressierperiode zugeführt werden, und daß die Differenz zwischen den Pegeln der den Leitungen der ersten Gruppe in der Adressierperiode und in der Nichtadressierperiode zugeführten elektrischen Größen wenigstens doppelt so groß ist wie die Differenz zwischen den Pegeln der den Leitungen der zweiten Gruppe in der Adressierperiode und in der Nichtadressierperiode zugeführten elektrischen Größen.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Gruppe von Leitungen ein Bezugspegel der elektrischen Größen und der zweiten Gruppe von Leitungen ein zweiter Pegel der elektrischen Größen zugtrührt wird, wobei die Pegel voneinander unterschiedlich sind.

3. Verfahren nach Anspruch ,, 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 gekennzeichnet, daß eine Bildperiode aus mehreren Feldperioden besteht und daß die Adressierung bei jedem vorherbestimmten Feld innerhalb der mehreren Felder durchgeführt wird, um wenigstens drei Zustände anzuzeigen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 der Nichtadressierperiode gleich oder etwa gleich 0 sind.