DE2610607A1

DE2610607A1 - Verfahren zur adressteuerung von visuellen anzeigeeinrichtungen

Info

Publication number: DE2610607A1
Application number: DE19762610607
Authority: DE
Inventors: Allan Robert Dr Kmetz
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1976-02-25
Filing date: 1976-03-13
Publication date: 1977-09-01
Also published as: JPS52102633A; GB1557841A; CH613549A5; HK63681A; US4142182A

Description

Me/DP

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Verfahren zur Adressteuerung von visuellen Anzeigeeinrichtungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adressteuerung von visuellen Anzeigeeinrichtungen mit stilisierten alphanumerischen Zeichen, die aus gleichgeformten vorderen und hinteren Anzeigeelementen gebildet sind, wober^im Falle der gleichzeitigen Ansteuerung eines vorderen und des entsprechenden hinteren Anzeigeelementes eine optische Aktivierung dieser Elemente erfolgt, so dass bei Koinzidenz der Ansteuerung des vorderen und des homologen hinteren Anzeigeelementes bei mehreren Elementenpaaren, die eine bestimmte geometrische Konfiguration bilden, ein entsprechendes alphanumerisches Zeichen sichtbar wird, wobei ferner die Zahl der Adress-Steuerleitungen und

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Ansteuereinheiten durch matrixartige Verbindung der Anzeigeelemente und zeitmultiplex-gebündelte Betätigung der Adress Steuerleitungen herabgesetzt ist, derart, dass die Adress Steuerleitungen in der einen Matrix-Dimension zur Ansteuerung der vorderen Anzeigeelemente und die Adress-Steuerleitungen in der zweiten Matrix-Dimension zur Ansteuerung der hinteren Anzeigeelemente verwendet werden und Steuerleitungen in der einen Matrix-Dimension sich über mehr als ein Zeichen erstrecken.

Derartige Anordnungen sind bekannt; ein Beispiel dafür ist in Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigt und wird im folgenden noch genauer erläutert werden.

Eine in Anzeigeelemente (Segmente) unterteilte alphanumerische Anzeigeeinrichtung kann durch individuelle Ansteuerung jedes Anzeigeelementes adressiert werden. Umfasst jedes Zeichen eine Siebensegment-Ziffer sowie ein Dezimalkomma, dann würde eine Anzeige mit neun Zeichen 9 X 8 = 72 Elementverbindungen und 72 Ansteuereinheiten zusätzlich zu einer gemeinsamen Elektrode erfordern. Eine individuelle Adressierung von so vielen Zeichen ist im allgemeinen unpraktisch.

Die Zahl der Verbindungen und Ansteuereinheiten kann herabgesetzt werden, wenn man die Anzeigeelemente matrixartig

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zusammenschaltet und Zeitmultiplex-Adre3sierung verwendet. Eine solche Zusammenschaltung ist in der bereits erwähnten Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Anzeigeelemente 1 bzw. sind hier als "Segmente" einer auf Flüssigkristallbasis funktionierenden nematischen Anzeigeeinrichtung gedacht, doch ist die Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Prinzips beschränkt. Im oberen Teil der Fig. 1 ist das "vordere Elektrodenschema", im unteren Figurenteil das "hintere Elektrodenschema" gezeigt. Die Segmente (Anzeigeelemente) 1 des vorderen Elektrodenschemas sind geometrisch genauso angeordnet wie die Segmente 2 des hinteren Elektrodenschemas, so dass zu jedem vorderen Segment 1 ein homologes hinteres Segment gehört. Beide Segmente wirken derart zusammen, dass bei gleichzeitiger Aktivierung durch entsprechende Ansteuerleitungen eine visuelle Anzeige des Segmentes bewirkt wird.

Technologisch wi-rd dieses Prinzip durch Aufdampfen der Elektroden-Segmente auf eine Glasschicht verwirklicht, zwischen deren Rückseite und einer zweiten Glasschicht sich die flüssigkristalline Schicht befindet. Auf der Rückseite der zweiten Glasschicht sind die hinteren Elektroden-Segmente aufgedampft .

Die Anordnung der vorderen und somit auch der hinteren Segmente entspricht einer stilisierten Darstellung alphanu-

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merischer Zeichen. Jedes Zeichen ist in Pig. I aus 7 Segmenten zusammengesetzt; ein weiteres Anzeigeelement 3 bzw. H dient der Anzeige des Dezimalkommas und ist zwischen je zwei Zeichen vorgesehen. Bei Aktivierung sämtlicher 7 Segmente eines Zeichens und gleichzeitig der hinteren Segmente entsteht die optische Anzeige der arabischen Ziffer "8", die Ziffer "3" wird angezeigt, wenn die drei horizontalen Segmente und die zwei rechten vertikalen Segmente aktiviert werden, bei Aktivierung nur der letztgenannten zwei Segmente entsteht die Ziffer "1" usw.

In Fig. 1 sind homologe Segmente 1 sämtlicher Zeichen sowie auch die Dezimalkomma-Anzeigeelemente 3 für das vordere Elektrodenschema oben durch Steuerleitungen horizontal miteinander verbunden, so dass alle homologen Elemente gemeinsam ansteuerbar sind. Für das hintere Elektrodenschema sind sämtliche Segmente eines Zeichens und das zugehörige Dezimalkomma-Anzeigeelement miteinander verbunden, und jedes Zeichen ist an eine vertikale Ansteuerleitung gelegt. Diese Leitungen steuern die Spalten einer Matrix, deren Zeilen durch die horizontalen Leitungen im oberen Figurenteil angesteuert werden und in deren Kreuzpunkten sich die Segmentpaare befinden (Vorder- und Hintersegment).

Mit der Anordnung nach Fig. 1 könnte die totale Anzahl Steuerleitungen für eine 9-Ziffern-Anzeige im Prinzip von 73 auf 8 + 9 = 17 herabgesetzt werden. Bei einigen Anzeigeeinrich-

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tungen ist die Multiplex-Kapazität indessen beschränkt. Zum Beispiel ist die optische Leistung von verdrillten nematischen Anzeigeeinrichtungen akzeptabel, wenn drei Ziffern im Multiplexverfahren angezeigt werden, sie befriedigt jedoch nicht im Falle der Ausdehnung der Multiplexbündelung auf neun Ziffern gleichzeitig. In diesem Fall könnte eine 9-Ziffer-Anzeige mit 3 Zifferngruppen realisiert werden, deren jede drei Ziffern in Multiplexbündelung aufweist. Die Gesamtzahl der Steuerleitungen bei der Anordnung nach Fig. 1 würde dann 3 X 8 + 3 = 27 betragen. Die Ansteuerelektronik für eine solche Dreizifferngrüppe ist in Fig. 2 gezeigt. 5 ist ein 3~ Ziffer-Register im BCD-Code, 6 ein Multiplexer, 7 eine Decodiereinheit zur Umsetzung des BCD-Codes in die gewünschten Kombinationen aus 7 Anzeigeelementen (Segmenten), 8 eine Schaltung, die sequentielle Abtastimpulse einerseits an den Multiplexer und andererseits an die Matrixspalten der Anzeigeeinrichtung liefert, die mit 9 bezeichnet ist. Es wird also eine einzige Deeodier- 'und Ansteuereinheit 7 durch den Multiplexer 6 zwischen den Ziffern des Eingangsspeicher-Registers sequentiell umgeschaltet.

Ein Mangel der Anordnung in Fig. 1 ist die verwickelte Fotolitografie, die zur Erzeugung der Verbindungleitungs-Muster dient. Ueberdies erhöhen die Verengungen in den Zuleitungen an den Stellen, wo sie zwischen den Segmenten einer Ziffer

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durchgeführt sind, den Widerstand der Leitungen, was die Anzeigequalität herabsetzt. Eine viel einfachere Anordnung, die diese Probleme eliminiert, ist in Fig. 3 gezeigt. Hier werden für die Adressierung einer jeden Ziffer drei vordere und drei hintere Elektroden verwendet. Der elektronische Adressengeber für Fig. 3 ist in Fig. 4 schematisch wiedergegeben. Ein einziger standardmässiger Decodierer genügt hier nicht mehr; eine praktische Alternative ist der hier gezeigte Festwertspeicher 10 ("read-only memory", d.h. ein Speicher, der nur einmal gefüllt wird, dann aber nur noch zum Auslesen der Information dient). Dem Festwertspeicher 10 ist der Decodierer 11 vorgeschaltet, 5,8 und 9 haben dieselbe Bedeutung wie in Fig. 2. Falls die Anzeige mit einer speziellen, auf Bestellung gefertigten integrierten Grosschaltung in der Art eines Ein-Chip-Rechners verwendet wird, ist dieser Typ der Adressierung leicht zu verwirklichen. Eine Neugn-Ziffern-Anzeige in Multiplexbündelung in drei Gruppen zu je drei würde 3 X 9 + 3 - 30 Steuerleitungen erfordern. Die einfachere Anordnung benötigt somit drei Steuerleitungen mehr als die komplexe Anordnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile einer einfachen Anordnung zu erhalten, dabei aber die Zahl der benötigten Steuerleitungen herabzusetzen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei dem eingangs beschriebenen Adressteuerungs-Verfahren, bei dem Steuerleitungen in der

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einen Matrix-Dimension sich über mehr als ein Zeichen erstrecken, Adress-Steuerleitungen auch in der zweiten Matrix-Dimension Anzeigeelemente ansteuern, die zu mehr als einem Zeichen gehören.

Die Erfindung sei jetzt anhand der Figur 5 näher erläutert. Zunächst sei nochmals auf Fig. 3 verwiesen. Jedes Zeichen wird dort als eine (3X3)-Matrix adressiert, wo eine Matrix-Position unbenutzt bleibt (nämlich in der ersten Spalte, dritte Zeile, wo Anzeigeelemente fehlen). Statt diese Matrix-Position zu "verschwenden", wird erfindungsgemäss die Beschränkung gelockert, dass in der vertikalen Matrix-Dimension von Fig. 3 jedes Zeichen unabhängig adressiert werden soll; die leerstehende Matrix-Position wird mit einem Element von einem benachbarten Zeichen gefüllt. Dies ergibt zwei unbenutzte Positionen der (3X3)-Matrix für das zweite Zeichen, welche Positionen ihrerseits mit Elementen eines dritten Zeichens gefüllt werden können. Dieses Schema ist in Fig. 5 gezeigt, wo drei Zeichen durch 8 + 3 = 11 Steuerleitungen adressiert werden. Somit würde eine Neun-Ziffern-Anzeige nur 3 X 8 + 3 = 27 Steuerleitungen erfordern. Dies ist dieselbe Leitungszahl wie in Fig. 1, doch ist die Anordnung ebenso einfach und wenig zusammengedrängt wie Fig. 3. Die Ansteuerelektronik ist nicht komplizierter als in Fig. 4, obwohl der

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Festwertspeicher eine andere Programmierung erfordern würde, um sich der Anordnung der Verbindungsleitungen anzupassen.

Bei den in den Figuren 1 und 3 gezeigten Anordnungen erstrecken sich Steuerleitungen in einer Matrix-Dimension über Elemente von mehr als einem Zeichen, während in der anderen Matrix-Dimension die Ansteuerung jedes Zeichens unabhängig von den Nachbarzeichen erfolgt. In Fig. 1 sind alle Zeilen-Steuerleitungen mit homologen Vorder-Segmenten sämtlicher Zeichen verbunden, während die Spalten-Steuerleitungen sämtliche hinteren Segmente jeweils nur eines Zeichens bedienen. Umgekehrt erstrecken sich bei der Anordnung von Fig. 3 die Zeilen-Steuerleitungen über sämtliche Zeichen (rückwärtige Segmente), während die vertikale Ansteuerung (Spalten) der vorderen Segmente für jedes Zeichen unabhängig von den Nachbarzeichen erfolgt. Bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anordnung gemäss Fig. 5 dienen die Zeilen-Steuerleitungen ebenfalls zur Ansteuerung von rückwärtigen Segxmenten aus sämtlichen Zeichen, aber auch die Spalten-Steuerleitungen beschränken sich nicht- oder nicht immer - auf die Ansteuerung von Vorder-Segmenten, die zu einem einzigen Zeichen gehören; man erkennt dies z.B. bei der Spalten-Steuerleitung in der 3. Spalte. Dies hat unmittelbar zur Folge, dass bei den Spalten-Steuerleitungen für das zweite Zeichen eine Steuerleitung eingespart werden kann.

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Prinzipiell basiert das vorgeschlagene Verfahren auf der Erkenntnis, dass die Verwirklichung der Adress-Elektronik mit integrierten Grosschaltungen es wirtschaftlich erstrebenswert erscheinen lässt, die herkömmliche Forderung, dass die Decodierung aller Zeichen in einer Anzeigeeinrichtung identisch sein soll, zu lockern.

Ist die Anzahl der Elemente in einem Zeichen durch die Zahl der im Multiplex gebündelten Steuerleitungen nicht ohne Rest teilbar, so kann die Gesamtzahl der Steuerleitungen herabgesetzt werden, indem man die Steuerleitungen in beiden Matrix-Dimensionen sich über mehr als ein einziges Zeichen erstrecken lässt. Wird die Zahl der im Multiplex gebündelten-Leitungen durch die charakteristischen Besonderheiten der Anzeigeeinrichtung nicht beschränkt, so kann die Minimai-Leitungszahl durch Zusammenschaltung der Elemente als quadratische Matrix ohne Rücksicht auf die Vollständigkeit der Zeichen erhalten werden. Z.B. würde eine alphanumerische Anzeige mit 4 Zeichen, deren jedes 16 Segmente hat, M + 16 = 20 Adress-Steuerleitungen erfordern, wenn die Zeichen sequentiell im Multiplex angesteuert würden. Dieselbe Anzeigeeinrichtung könnte mit nur 16 Steuerleitungen adressiert werden, wenn man die Elemente in Gestalt einer (8x8)-Matrix zusammenschalten würde.

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Das vorgeschlagene Verfahren liefert eine spezifische Technik, um die Steuerleitungszahl einer Flüssigkristall-Rechneranzeigeeinrichtung um 10? zu reduzieren und offenbart eine allgemeine Methode der Multiplex-Adressierung von Mehrzeichen-Anzeigeeinrichtungen mit weniger Steuerleitungen.

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Claims

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1. .Verfahren zur Adressteuerung von visuellen Anzeigeeinrichtungen mit stilisierten alphanumerischen Zeichen, die aus gleichgeformten vorderen und hinteren Anzeigeelementen gebildet sind, wobei im Falle der gleichzeitigen Ansteuerung eines vorderen und des entsprechenden hinteren Anzeigeelementes eine optische Aktivierung dieser Elemente erfolgt, so dass bei Koinzidenz der Ansteuerung des vorderen und des homologen hinteren Anzeigeelementes bei mehreren Elementenpaaren, die eine bestimmte geometrische Konfiguration bilden, ein entsprechendes alphanumerisches Zeichen sichtbar wird, wobei ferner die Zahl der Adress-Steuerleitungen und Ansteuereinheiten durch matrixartige Verbindung der Anzeigeelemente und zeitmultiplex-gebündelte Betätigung der Adress-Steuerleitungen herabgesetzt ist, derart, dass die Adress-Steuerleitungen in der einen Matrix-Dimension zur Ansteuerung der vorderen Anzeigeelemente und die Adress-Steuerleitungen in der zweiten Matrix-Dimension zur Ansteuerung der hinteren Anzeigeelemente verwendet werden und Steuerleitungen in der einen Matrix-Dimension sich über mehr als ein Zeichen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass Adress-Steuerleitungen auch in der zweiten Matrix-Dimension Anzeigeelemente ansteuern, die zu mehr als einem Zeichen gehören.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einer nematischen Anzeigeeinrichtung, bei der die vorderen bzw. hinteren Elektroden-Segmente auf Glasschichten aufgedampft sind und zwischen beiden Glasschichten sich eine flüssigkristalline Schicht befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem eine Beschränkung der im Multiplex gebündelten Steuerleitungen durch die charakteristischen Besonderheiten der Anzeigeeinrichtung nicht gegeben ist, gekennzeichnet durch Zusammenschaltung der Anzeigeelemente als quadratische Matrix ohne Rücksicht auf die Vollständigkeit der Zeichen

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