DE2727010A1

DE2727010A1 - Verfahren zum betreiben einer elektrooptischen anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2727010A1
Application number: DE19772727010
Authority: DE
Inventors: Hiro Fujita; Shigeru Morokawa; Akira Tsuzuki
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1977-12-29
Also published as: GB1581221A; DE2727010C3; DE2727010B2; US4465999A

Description

Ρίβ7—

2 Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Ascmönn Cr. Γί. Koeni^sberger

Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Kiingseiseii - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE PA Or. Zumstein et el, BrautoeuaatraBe 4. BOOO München 2

S MÜNCHEN 2.

BRÄUHAUSSTRASSE 4

TEUHFON: SAMMEL NR. 225341 TEUHGRAMME: ZUMPAT TFlFX 529979

3/Li AG-712

Citzen Watch Company Ltd., Tokyo/Japan

Verfahren zum Betreiben einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die von Flüssigkristallen, von Substanzen, die einer elektrischen Verformung aufgrund eines elektrischen Feldes unterliegen, von GlUhelementen, exothermen Elementen und Substanzen Gebrauch macht, deren Farbe sich in Abhängigkeit von der Temperatur oder ähnlichen Parametern ändert, und betrifft insbesondere eine Anzeigevorrichtung, deren Elektroden matrixartig mit Anzeigeelementen verbunden sind, deren optische Eigenschaften im wesentlichen von dem Effektivwert der anliegenden Spannung abhängen.

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Bei einem Matrixsteuersystera sind die Anzeigeelemente in η Zeilen und q Spalten gruppiert, wobei die Zeilensteuersignale r an den Zeilenelektroden und die Spaltensteuersignale C an den Spaltenelektroden liegen. In diesem Fall wird eine Spannung mit einem Effektiwert von V=UjT j (r-C) dt an die Anzeigeelemente an den Kreuzungspunkten zwischen den Zeilen-und Spaltenelektroden gelegt, wobei T die Zeitdauer oder die Zyklusdauer der Steuersignale darstellt. Dem gewünschten Muster entsprechend, das angezeigt werden soll, werden Steuersignale r und C angelegt, deren Wellenformen eine hohe Effektivspannung gewissen Anzeigeelementen aufprägen, so daß diese Elemente sich im eingeschalteten Zustand befinden, während anderen Anzeigeelementen eine niedrige Effektivspannung aufgeprägt wird, so daß sich diese Elemente im ausgeschalteten Zustand befinden. Wenn Von die minimale, den eingeschalteten Elementen eingeprägte Spannung bezeichnet und Voff die maximale, den ausgeschalteten Elementen eingeprägte Spannung,bezeichnet, so kann das Verhältnis oc = Von/Voff als Arbeitsspielraum zu diesem Zeitpunkt bezeichnet werden. Obwohl sich die Absolutwerte der Spannungen Von, Voff in .Abhängigkeit von der Spannung der Energiequelle ändern, ist der Arbeitsspielraura eine Konstante, die durch das Steuersystem bestimmt ist, und dient der Arbeitsspielraum als Nennwert, über den Qualität des Steuersystems beurteilt werden kann.

Da die Änderungen in den optischen Eigenschaften von verdrehempfindlichen nematischen Flüssigkristallen oder nematischen Drillungsflüssigkristallen sich außerordentlich gering JnAbhängigkeit von Spannungsabweichungen ändern, kann ein guter Kontrast nur dann erhalten werden, wenn das Steuersystem einen Arbeitsspielraum zwischen etwa 1,7 und 2 hat. Ein Arbeitsspielraum, der etwas über diesen Werten liegt, ist insbesondere für Anzeigeeinrichtungen vom reflektierenden Typ bevorzugt, wenn sie eine gute Anzeige liefern sollen, und gegenüber Schwankungen in der Spannung der Energiequelle über einen weiten Temperaturbereich widerstandsfähig sein sollen, wie es dann der Fall

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ist, wenn die. Anzeigeeinrichtungen bei elektronischen Uhren verwandt werden sollen.

Bei einem herkömmlichen Steuersystem haben die Zeilensteuersignale gegebene Wellenformen, die nicht mit dem Anzeigemuster in Beziehung stehen und symmetrisch zueinander sind. Steuersignale, die eine Kombination aller 2ⁿ Muster anzeigen können, werden an die Zeilen- und Spaltenelektroden gelegt.' Der Arbeitsspielraum ist daher klein und beträgt beispielsweise y = V(n+3)/(n-1) für die 1/2 Vorspannung unter Verwendung von zwei Energiequellen mit drei Potentialpegeln und.\ =i(n+8/n für 1/3 Vorspannung unter Verwendung von vier Energiequellen mit vier Potentialpegeln. Es ist daher außerordentlich schwierig, eine Zeilen aufweisende Matrix über vier oder mehr Zeilen zu betreiben.

In vielen Fällen besteht bis zu einem gewissen Ausmaß eine Beziehung zwischen den abzuschaltenden Anzeigeelementen und den anzuschaltenden Anzeigeelemten zur Anzeige von Zahlen, Buchstaben, Zeichen und zur Trickzeichnung und ist es dann, wenn die Anzeigeelemente in geeigneter Weise geschaltet sind, nicht notwendig, Steuersignale zu liefern, die allen 2ⁿ Mustern entsprechen. Andererseits befinden sich unter den 2 Mustern zunächst gewisse Muster, die leicht zu steuern sind, d.h. diejenigen Muster, für die ein großer Arbeitsspielraum leicht erhalten werden kann, und zweite Muster, die schwierig zu steuern sind, d.h. diejenigen Muster, die Schwierigkeiten bereiten, wenn versucht wird, den Arbeitsspielraum zu erhöhen. Ein Muster der zweiten Art wird im folgenden als schwierigstes Muster bezeichnet. Der Arbeitsspielraum wird tatsächlich durch eine bestimmte Kombination von Anzeigeraustern längs mehrerer Spalten bestimmt . Da die herkömmlichen Steuerverfahren Steuersignale verwenden, deren Wellenformen allen Mustern entsprechen, unter denen sich die schwierigsten Muster des oben genannten Typs befinden, ist der Arbeitsspielraum auf einen niedrigen Wert be-

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ORIGINAL

A(T

grenzt.

Ziel der Erfindung ist daher eine Anordnung der Anzeigeelementverbindungen, die keine der schwierigsten Muster hervorruft oder die nur Musterkombinationen erzeugen wird, die leicht zu steuern sind, wobei unter Verwendung eines Steuersystems das für diejenigen Muster, die angezeigt v/erden sollen, geeignet ist, an den Zeilen- und Spaltenelektroden Steuersignale gelegt werden, die es möglich machen, einen großen Arbeitsspielraum zu erhalten oder die Anzahl der Energiequellen zu verringern. Eine gut aussehende Anzeige mit einem guten Kontrast kann somit leicht erhalten werden und zweckmäßig bei Anzeigeeinrichtungen \'erwandt v/erden, die von reflektierenden verdrehungsabhängigen nematischen Flüssigkristallen oder Drillungskristallen für Uhren, elektronische Rechner und ähnliche Vorrichtungen Gebrauch machen.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer elektro-optischen Anzeigeeinrichtung geliefert, die Zeilen- und Spaltenelektroden auf v/eist, die in Matrixform angeordnet sind, um Anzeigeelemente an den Kreuzungspunkten zwischen den Zeilen- und Spaltenelektroden derart vorzusehen, daß die Anzahl χ der Anzeigeelemente, die in einen nicht anzeigenden Zustand längs einer Spaltenelektrode gebracht sind, deren andere Anzeigeelernente in einen anzeigenden Zustand gebracht sind, die folgende Beziehung erfüllt

χ =s η - JL

wobei η die Gesamtanzahl der Zeilenelektroden und

1 eine ganze Zahl sind, die größer als k, jedoch kleiner als η ist, wobei k ausgedrückt wird als

< η +n-l-Vn -n+1
₌ __

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und wobei k die größte ganze Zahl ist, die die obige Beziehung erfüllt, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß immer zwei Zeilensteuersignale ein Spannungspotential haben, das die folgende Beziehung erfüllt:

²dt = -4 R²
n-1

wobei T = die Zyklusdauer,

ri = das Spannungspotential des i-ten Zeilensteuersignals,

rj = das Spannungspotential des j-ten Zeilensteuersignals,

t = die Zeit und
R = eine Konstante

bezeichnen, und daß die Spaltensteuersignale Spannungspotentiale haben, die die folgende Beziehung erfüllen:

Cf ro- A^ (rj- ro) j

wobei C β das Spannungspotential eines Spaltensteuersignals bezeichnet, das η - 1 Anzeigeelemente in einem nicht anzeigenden Zustand und die anderen Anzeigeelemente in den anzeigenden Zustand bringt,

ro = das mittlere Spannungspotential aller Zeilensteuersignale ,

A β eine Konstante und

«= die Summe der Zeilenelektroden bezeichnen, die Anzeigeelemte aufweisen, die in einen anzeigenden Zustand gebracht sind, wobei A wenigstens eine der folgenden Beziehungen erfüllt:

A = 2/(n - I)

A = V<ⁿ - D/i Λ(η -1)}

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Ein besonders bevorzugter Gedanke der Erfindung besteht in einem Verfahren zum Betreiben einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung, bei der die Zeilen- und Spaltenelektroden in einer vorbestimmten Matrixform angeordnet sind, die die schwierigsten Huster nicht hervorbringt oder nur Musterkombinationen erzeugt, die leicht zu steuern sind, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß immer zwei Zeilensteuersignale ein Spannungspotential haben,das die folgende Beziehung erfüllt:

wobei T = eine Zyklusdauer,

ri = das Spannungspotential des Steuersignals der i-ten

Zeile,
rj = das Spannungspotential des Steuersignals der j-ten Zeile,

t = die Zeit und
R = eine Konstante

C = ro - A 5^2 (rj - ro)

wobei C = das Spannungspotential eines Spalteristeuersignals ist, das η - 1 -Anzeigeelemente in den nicht anzeigenden Zustand und die anderen Anzeigeelemente in den anzeigenden Zustand bringt,

ro = das mittlere Spannungspotential aller Zeilensteuersignale,
A = eine Konstante und

, die Summe der Zeilenelektroden bedeuten, die An-Zeigeelemente aufweisen, die in den anzeigenden Zustand gebracht sind, wobei A wenigstens eine der folgenden Beziehungen erfüllt:

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Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt in einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen Von und Voff, die sich als Parameter der Anzahl der eingeschalteten Anzeigeelemente und der ausgeschalteten Anzeigeeleraente längs einer gegebenen Spalte ändern.

Fig. 2a und 2b zeigen ein Beispiel für die Elektrodenanordnung einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Anzeigeeinrichtung verwandt wird.

Fig. 3a, 3b und 3c zeigen die Vektordarstellungen der Steuersignale, die an der in Fig. 2 dargestellten Anzeigevorrichtung liegen.

Fig. 4a und 4b zeigen die Wellenformen der Steuersignale, die in der Vektordarstellung in Fig. 3 aufgetragen sind.

Fig. 5a und 5b zeigen ein weiteres Beispiel der Elektrodenanordnung einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Anzeigevorrichtung verwandt wird.

Fig. 6 zeigt eine Vektordarstellung der Steuersignale zur Verwendung bei der in Fig. 5 dargestellten Elektrodenanordnung.

Fig. 7 zeigt die Wellenformen der Steuersignale, die in Fig. 6 dargestellt sind.

Fig. 8 zeigt in einer graphischen Darstellung den kritischen Wert des Arbeitsspielraumes, der durch das erfindungsgernäße Verfahren erhalten wird.

Fig. 9a, 9b und 9c zeigen Vektordarstellungen von Steuersignalen gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine Vektordarstellung von Steuersignalen gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 11 zeigt in einem Diagramm die Wellenforrnen der in

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- si-

Fig. 10 dargestellten Steuersignale.

Fig. 12 zeigt die Vektordarstellung der Steuersignole gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 13 zeigt in einem Diagramm die Wellenformen der in Fig. 12 dargestellten Steuersignale.

Fig. 14 zeigt, eine Vektordarstellung von Steuersignalen gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 15a und 15b zeigen ein weiteres Beispiel einer Elektrodenanordnung, bei der das erfindungsgetnäße Verfahren zum Betreiben der Anzeigeeinrichtung angewandt wird.

Fig. 16a und 16b zeigen eine Abwandlung der in Fig. 15 dargestellten Elektrodenanordnung.

Fig. 17 zeigt die Vektordarstellung von Steuersignalen gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 18 zeigt, in einem Diagramm die Wellenformen der in Fig. 17 dargestellten Steuersignale.

Fig. 19 zeigt das Blockschaltbild einer Steuerschaltung für eine elektro-optische Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 20 zeigt im einzelnen die elektrische Schaltung eines Teils der in Fig. 19 dargestellten Steuerschaltung.

Fig. 21 zeigt in einem Diagramm die Wellenform der Steuersignale, die durch die in Fig. 20 dargestellte Schaltung erhalten v/erden.

Fig. 22 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 20 dargestellten Zeilensteuerschaltung.

Fig. 23 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 20 dargestellten Spaltensteuerschaltung.

Fig. 24a und 24b zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung für eine elektro-optische Anzeigevorrichtung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Anzeigevorrichtung angewandt wird.

Fig. 25 zeigt ein Beispiel eines elektronischen Rechners mit einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann.

Fig. 26a und 26b zeigen ein weiteres Beispiel einer Elek-

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trodenanordnung gemäß der Erfindung und Fig. 26c zeigt ein Beispiel der Segmentanordnung.

Fig. 27 ist eine symbolische Darstellung der in Fig. 26a und 26b gezeigten Elektrodenanordnung.

Fig. 28 zeigt in einem Diagramm die Wellenform von Steuersignalen, die für die in Fig. 26 dargestellte Elektrodenanordnung verwandt werden.

Fig. 29 zeigt eine Art des Anlegens der Signale an die Spaltenelektroden in Abhängigkeit davon, ob sie in einen anzeigenden oder einen nicht anzeigenden Zustand gebracht werden sollen für den Fall, in dem die Elektroden in der in Fig. 26 dargestellten Weise geteilt sind.

Fig. 30 zeigt die aus sieben Segmenten gebildeten Zahlen von O bis 9.

Fig. 31 zeigt das Blockschaltbild einer elektronischen Uhr mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann.

Fig. 32 zeigt das Blockschaltbild eines Dekodierers und einer Steuerschaltung für die in Fig. 31 dargestellte Uhr.

Fig. 33 zeigt im einzelnen die Schaltung der in Fig. 32 dargestellten Steuerschaltung.

Fig. 34 zeigt im einzelnen die Schaltung eines zweiten Dekodierers und der in Fig. 32 dargestellten Steuerschaltung.

Fig. 35 zeigt in einem Diagramm die Wellenform für ein abgewandeltes Beispiel der in Fig. 28 dargestellten Steuersignale.

Fig. 36 zeigt eine weitere abgewandelte Form der Wellenformen für die in Fig. 28 dargestellten Steuersignale.

Fig. 37 zeigt in einem Diagramm noch ein Beispiel von Steuersignalen, die an eine Anzeigevorrichtung gelegt werden können, die vier Zeilenelektroden und zugehörige Spaltenelektroden aufweist, die in Matrixform angeordnet sind, um das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden.

Für die folgende Beschreibung ist es nützlich, die Vektordarstellung für die Wellenformen der Steuersignale zu verwenden.

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Eine Periode oder Zykluszeit der Steuersignalwellenform wird in mehrere Intervalle ti, t2.... tj unterteilt, und das Steuersignal wird über jedes Jeweilige Intervall denselben Potentialpegel haben. Wenn mit T die Zeit für eine Periode, mit /iL das Potential des Steuersignals über i-te Intervall und mit ti die Zeitdauer des i-ten Intervalls bezeichnet werden, so bezeichnet (Λ ti/'f die i-te Komponente des j dimensionalen Vektors e und sind die Wellenform E des Steuersignals und der. Punkt e ausgedrückt in den j dimensionalen rechtwinkligen Koordinaten in Übereinstimmung gebracht. Die η Signalwellenformen A1, A2... An sind in ähnlicher Weise in Intervalle unterteilt und werden als al, a2 .... an ausgedrückt, wenn sie in die Vektordarstellung gebracht sind. Der Abstand zwischen den Koordinaten ak und al ist gleich dem Effektivwert des Potentialunterschiedes zwischen den Signalwellenformen Ak und Al. Die Signalwellenformen A1, A2 .... An werden weiterhin durch ein anderes Verfahren der Unterteilung in Intervalle in Vektoren al', a2· .... an¹ .übertragen. Die Koordinaten al, a2 .... an und al·, a2' ... an¹ sind kongruent. Es ist mit anderen Worten möglich, sie durch eine Drehbewegung,eine Parallelbewegung und eine Umkehrtransformation deckungsgleich zu machen. Die Transformation von Vektoren in Signalwellenformen erfolgt nach einem Verfahren, das das Umkehrverfahren des oben beschriebenen Verfahrens ist. Wenn die Vektoren al, a2..... an in Signalenwellenformen transformiert werden, können sie auch zusätzlich zur Transformation in die Wellenform A1, Α2 ... An in Wellenformen A1', A2¹ .... An¹ transformiert werden. Der Satz der umgewandelten Signalwellenformen A1, A2 .... An, der aus den Vektoren al, a2 .... an erhalten wird, und die Vektoren al·, a2^f .... an·, die aus deren Drehung, Parallelverschiebung und Urakehrtransformation erhalten werden, bilden vom Standpunkt der an den Anzeigeelementen liegenden Effektivspannung eine einzige Gruppe mit genau denselben Eigenschaften.

Im folgenden wird die Bedeutung des Begriffes des schwierigsten Musters erläutert. Wenn die Zeilensteuersignale r1, r2 ... rn

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die folgenden Bedingungen erfüllen, wird von ihnen als Steuersignale gesprochen, die eine Symmetrie aufweisen. V/cnn r_Q als Mittelwert der Steuersignalpotentiale für alle Reihen für jeden Zeitpunkt genommen wird, dann ist bezüglich einer Periode T des Steuersignals i_ f^T _{ri__r )²at gleich dem gegebenen Wert R , unabhängig ^T ° von i,und ist

if(ri-r ) (rj-r Mt gleich dem gegebenen Wert -R /(n-1), OV ο ο

unabhängig von i und j, wenn i und j

ungleich sind. Wenn diese Bedingungen in Vektordarstellung ausgedrückt werden, liegen r1, r2 .... rn auf einer Kugelfläche mit dem Mittelpunkt r , und wenn η gleich oder größer als 3 ist, legen die Punkt ri, rj, rk ein gleichseitiges Dreieck fest, dessen Seitenlänge 2nR /(n-1) beträgt. C wird als Spaltensteuersignal einer Spalte bezeichnet, das das Anzeigeelement von m Zeilen aus einer Gesamtanzahl von η Zeilen ausschaltet und die n-ra Zeilen einschaltet. Die Summe der Quadrate der Spannungen, die an den Anzeigeelementen im ausgeschaltete^ Zustand liegen, nämlich _s =--(V(ri-c)²dt/T kann aus-

Of f -> -T

gedrückt werden als _%£ ~]\ (π-^, ²dt/_{T +} (η-,)/" V" -c) wobei der Mittelwert T^JJ des Zeilenausschaltsignals verwandt wird. Die Summe der Quadrate der Spannungen , die an den Anzeigeelementen im eingeschalteten Zustand liegen, nämlich _s ==

wird ausgedrückt als s

wobei der Mittelwert F^ des Zeilenausschaltsignals benutzt wird. Wenn S_oif konstant gehalten wird, kann S auf das Maximum gebracht werden, indem C in der Vektordarstellung auf der verlängerten Linie r_Qf, r_Qn liegend genommen wird. Bei Verwendung eines positiven Koeffizienten A ist der Ausdruck

V^ ... , C = r_o - Ä 2_(r} - r_Q.)

wobei . y⁵ die Summe der einge-

70985 2/0958 _{0R1G1NALINSPECTED}

schalteten Zeilen wiedergibt, am günstigsten. Wenn das der Fall ist, sind die Spannungen V_Qn und V_Qff, die an den ein- und ausgeschalteten Anzeigeelementen liegen, wenn das Zeilensteuersignal eine Symmetrie besitzt, gegeben durch

Von² = {n-l+2(n-m)A+m(n-in)A }-R²/(n-l) (1),

V_Qff ² = {n-l-2mA+m(n-m)A²}.R²/(n-D (2),

Von² - Voff² = 2nAR²/(ii-l) (3).

Die Anzahl k der eingeschalteten Anzeigeelemente des schwierigsten Musters und der geeignetste Wert von A zu diesem Zeitpunkt werden auf der Grundlage dieser Gleichungen bestimmt.

ρ Das Verfahren besteht darin, daß vorläufig der Wert von Von

bestimmt wird, daß der Wert von A, der Von entspricht, bezüglich m von 1 bis (n-1) erhalten wird, und daß die Sapnnung

Voff , die jedem A Wert bezüglich m von 1 bis (n-1) entspricht,

2 erhalten wird, wobei der Maximalwert von Voff selbst in den

m = O einschließenden Fällen als Voff (max) gegeben ist.

ρ p

Nach diesem Verfahren wird (Voof ) max als Funktion von Von

2
erhalten, wobei Von so bestimmt ist, daß der Arbeitsspielraum

maximal wird, und wird diejenige Zahl m, die den Wert (Voff ) max bestimmt gleich der Anzahl k der eingeschalteten Anzeigeelemente des schwierigsten Musters. Obwohl das auch durch eine Berechnung erhalten werden kann, wird der allgemeine Gedanke aus Fig. 1 deutlich.

Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen den oben angegebenen Glei-

2 2
chungen, wobei Von - Voff längs der horizontalen Achse und

ρ
Voff längs der vertikalen Achse aufgetragen sind und m ein

Parameter ist. Die Linie 2 und die Parabeln 3»^»5 und 6 gehen

2 2

durch den Punkt O, R . Die Beziehung Von gleich einer Konstanten ist durch die Linie 1 wiedergegeben, die eine Neigung von

2
-1 hat, der Wert von Voff aus dem dritten Schritt des oben an-

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gegebenen Verfahrens wird durch die Schnittpunkte zwischen der Linie 1 und der Linie 2 sowie den Parabeln 3,4,5 und 6 wiedergegeben, wobei (Voff²) max am Punkt 7 liegt, der der oberste Schnittpunkt ist, der am weitesten auf der linken Seite liegt. Wenn Von² geändert wird, bewegt sich der (Voff²) max wiedergebende Punkt längs der Kurve 8, die durch eine stark ausgezogene Linie wiedergegeben ist. Für einen großen Arbeitsspielraum oL ist ein kleiner Wert für Vof^/CVon^Vof bevorzugt. Wenn daher der Punkt P auf der Kurve 8 liegt, ist es am besten, daß die gerade Linie, die den Ursprungspunkt 0 ■it dem Punkt P verbindet, mit der Kurve in Berührung gebracht wird. Das gibt die Grenze wieder, die durch den Arbeitsspielraum eines Steuersignalsystems nicht überschritten werden kann, das eine Kombination aller Muster anzeigen kann. Für η - 3 wird die Ungleichung Λη+1-νίη^Γ : _fc . n²+n-i-x£^T nur durch eine ganze Zahl ' ²ⁿ -- *" erfüllt, und es ist ersichtlich, daß die gerade Linie OP eine Parabel eines eingeschalteten Anzeigeelementes der Nummer ■ - K berührt. In diesem Fall sind die Konstante A und der Arbeitsspielraum t* gegeben durch: _{A =} yl_(n._1)/{Kln._K)}

und α A ⁿ

~^X+

-K)(n-1)

Wenn η - 2 ist, ist der Punkt P der Schnittpunkt einer geraden Linie fUr m s 0 und einer Parabel ftlri-1, so daß A « 2 und OC - 3 sind.

Bei einem herkömmlichen Matrixsteuerverfahren, das es ermöglicht, alle Muster zu kombinieren, liefert das in der Praxis angewandte Verfahren,beispielsweise die herkömmliche 1/2 oder 1/3 Vorspannung,nicht immer notwendigerweise ein Spaltsteuer- eignal «it einem idealen Wert für A wegen der Beschränkung der Spannungen der Energiequellen und der Anzahl der Energiequellen. Dennoch ist der Arbeitsspielraum durch den Zustand be grenzt, in dem k Anzeigeelemente aus einer Anzahl von η Zeilen •Ingeschaltet sind.

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Für das schwierigste Muster bei η ^ 3 gibt es gleichzeitig für alle Kombinationen Spalten, die Anzeigeelemente auf einer Anzahl von k Zeilen aus einer Anzahl von η Zeilen anschalten, und Spalten, die die Anzeigeelemente auf (n-k) Zeilen ausschalten. Für η = 2 gibt es gleichzeitig zwei Arten von Spalten, d.h. Spalten, die eine Zeile ein- und eine Zeile ausschalten zusammen mit einer Spalte, die zwei Zeilen ausschaltet.

Im folgenden wird anhand der Fig. 2 und 3 das erfindungsgemäße Steuerverfahren beschrieben. Fig. 2a und 2b zeigen eine Kombination und eine Anordnung der Anzeigeelemente einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung bei der Verwendung als Vorrichtung zur Zeitanzeige. Fig. 2a zeigt die Schaltung der Zeilenelektroden 21,22,23 und Fig. 2b zeigt die Schaltung der Spaltenelektroden 24 bis 31. Bei diesen Verbindungen der Elektroden wird niemals ein Zustand eintreten, in dem ein Zeilenanzeigeelement eingeschaltet ist, während zwei andere Zeilenanzeigeelemente ausgeschaltet sind, gleichgültig, welche Spaltenelektrode betrachtet wird. Dadurch wird das schwierigste Anzeigemuster ausgeschlossen und werden darüberhinaus alle Zustände vermieden, in denen die Anzahl m der eingeschalteten Anzeigeelemente gleich 1 ist. Wenn η = 3 ist, ergibt sich dieselbe graphische Darstellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn dieser Fall mit der Ausnahme der Kurve für m » 1 betrachtet wird, findet sich später das unerwünschte Muster, das den Arbeitsspielraum begrenzt, an den Schnittpunkten von m « O und m « 2. In diesem Fall ist der ideale Wert für A 2 und ist der Grenzwert für den Arbeitsspielraum gleich Y7". Ein Anzeigeelement 32 befindet sich am Kreuzungspunkt der Spaltenelektrode 25 und'der Zeilenelektrode 21 und ein Anzeigeelement, das.ein e Segment wiedergibt, befindet sich am Kreuzungspunkt der Spaltenelektrode 25 und der Zeilenelektrode 23, wobei eines dieser Elemente angeschaltet und das andere ausgeschaltet ist. Da jedoch kein Kreuzungspunkt und somit kein Anzeigeelement zwischen der Spaltenelektrode 25 und der Zeilenelektrode 22 vorhanden ist, ergibt sich niemals der

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Zustand, in dem eine Zeile eingeschaltet und zwei Zeilen ausgeschaltet sind. D.h. mit anderen Worten, daß das, was im Obigen als schwierigstes Muster bezeichnet wurde, nicht auftritt. Wenn beispielsweise eines der Anzeigeelemente 32 und 33 eingeschaltet ist, kann ein Einschaltsteuersignal auch bezüglich der Zeilenelektrode 22 geliefert werden, und kann ein Ausschaltsteuersignal dieser Elektrode geliefert werden, wenn die Anzeigeelemente 32 und 33 beide gleichzeitig ausgeschaltet sind. Obwohl weiterhin die Spaltenelektrode 29 vier Anzeigeelemente aufweist, können das Element 34, das das a Segment wiedergibt, und das Element 35, das das d Segment wiedergibt, als gleich angesehen werden.

Wenn die Anzahl der eingeschalteten Anzeigeelemente m = 2 ist, gibtes Fälle, in denen ein bestimmtes Anzeigeelement aus den auszuschaltenden Anzeigeelementen gleichzeitig in drei Zeilen auftritt. Es ist daher zur Erzielung einer Verbesserung nicht zweckmäßig, dem Zeilensteuersignal eine Unsymmetrie zu geben. Wenn festgelegt ist, daß das Ze.ilensteuersignal symmetrisch ist, bilden die Zeilensteuersignale r1,r2,r3 in der Vektordarstellung die Scheitel eines gleichseitigen Dreiecks, die auf einem Kreis mit dem Radis R liegen. Es ist bevorzugt, daß das Spaltensteuersignal Co, das die Anzeigeelemente auf allen Zeilen ausschaltet, in der unmittelbaren Nähe der Mitte des Dreiecks liegt. R wird als derjenige Abstand genommen, der das Zeilensteuersignal r3 vom Spaltensteuersignal C12 der Segmente trennt, das die erste und die zweite Zeile einschaltet und die dritte Zeile ausschaltet, und C12 ist vorzugsweise so gewählt, daß es an einem Punkt am weitesten von r1,r2 entfernt liegt. Da das Spaltensteuersignal C123, das gleichzeitig Anzeigeelemente auf drei Zeilen einschaltet, von r1„r2,r3 um den Abstand von wenigstens C12-r1 getrennt sein muß, kann der Grenzwert des ArbeitsSpielräumes auf VT"für die ideale in Fig. 3a dargestellte Position erhöht werden. D,h. mit anderen Worten, daß r1_fr2,r3 auf einem Kreis mit dem Radius R und dem Mittelpunkt

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Co liegen und ein gleichseitiges Dreieck bilden, das die drei Punkte C12, C13, C23 auf einem Kreis mit dem Radius 2R um den Mittelpunkt Co liegen und ein gleichseitiges Dreieck bilden, und daß die Punkte (C13_f r2, Co), (C23, Π, Co) und (C12,r3,Co) jeweils auf geraden Linien liegen.

Die folgende Gesetzmäßigkeit, die später näher erläutert wird, kann nun ausgedrückt werden. r1, r2, r3 sind nämlich die Scheitel eines gleichseitigen Dreiecks mit dem Mittelpunkt Co, und das Spaltensteuersignal Cab, das die Anzeigeelemente auf den Zeilen a und b einschaltet, befindet sich an einer Stelle, die dadurch erhalten wird, daß die gerade Linie, die den Mittelwert r k ^{von ra un}d rb und den Mittelwert Co von r1,r2,r3 miteinander verbindet, um den doppelten Abstand dieser Punkte verlängert wird. Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, befindet sich weiterhin C123 auf einer Linie, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft und in einem Abstand von V6R von Co. Wenn das in Fig. 3a dargestellte Muster in den dreidimensionalen Raum übertragen wird, wie es in Fig. 3b dargestellt ist, fällt jeder der dargestellten Punkte genau mit den Punkten des Gitters zusammen, so daß ersichtlich ist, daß die Steuerung unter Verwendung von vier Energiequellen und fünf Potentialpegeln erfolgen kann.

Wenn die x-, y- und z-Achsen in Fig. 3b den Intervallen t1,t2 und t3 einer halben Zyklusdauer jeweils entsprechen, ergibt die Umwandlung der in der Zeichnung dargestellten Vektoren in Steuersignalwellenformen die in Fig. 4a dargestellten Signale. Wenn weiterhin die Zeichnung von Fig. 3a etwas abgeändert und an ein in Fig. 3c dargestelltes Gitter angepaßt wird, ist eine Umwandlung in Signale unter Verwendung von zwei Energiequellen und drei Potentialpegeln möglich. Die entsprechenden Wellenformen sind in Fig. Ab dargestellt. In diesem Fall beträgt der Arbeitsspielraum /ff. Dieser Arbeitsspielraum ist eine Folge der Tatsache, daß der Wert von Co sich etwas vom Mittel-

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wert r von rl, r2, r3 unterscheidet, und daß Cab nicht auf der Verlängerung der geraden Linie liegt, die r_ab und r_Q verbindet. Die Wellenformen sind nur für die wichtige halbe Zyklusdauer dargestellt. Die Wellenform für die spätere Halbperiode wird im Pegel umgekehrt, um eine Gleichspannungskomponente zu beseitigen.

Im folgenden wird anhand der Fig. 5 und 6 ein weiteres Beispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben. Fig. 5 zeigt eine Kombination und eine Anordnung von Anzeigeelementen bei der Verwendung für eine numerische Anzeigevorrichtung. Fig. 5a zeigt die Anschlüsse für die Zeilenelektroden und Fig. 5b zeigt die Anschlüsse für die Spaltenelektroden. Aus der Tatsache, daß ein Dezimalpunkt für eine numerische Anzeige der Zahlen von 0 bis 9 und für eine Null-Unterdrückung nicht angezeigt wird, folgt, daß ein Zustand, bei dem ein Anzeigeelement in einer Zeile angeschaltet wird und die Anzeigeelemente in den anderen drei Zeilen ausgeschaltet werden, in keiner Spalte auftritt. Wenn η = 4, ergibt sich dieselbe graphische Darstellung, wie sie in Fig.1 dargestellt ist. Wenn dieser Fall mit der Ausnahme der Kuve m e 1 betrachtet wird, ergibt sich ein unerwünschtes Muster, das den .Arbeitsspielraum begrenzt für den Fall ra = 2. Der ideale Wert für A beträgt 1, und es ergibt sich, daß in diesem Fall der Arbeitsspielraum /11/3 = 1_f932 beträgt. Wenn die Beziehungen der Steuersignale in Vektordarstellung aufgetragen werden, nehmen die Zeilensteuersignale r1, r2, r3 und r4 die Scheitel eines regelmäßigen Tetraheder ein und liegen die Zeilen der Steuersignale auf einer Kugelfläche, deren Mittelpunkt das Spaltensteuersignal Co ist, das alle Anzeigeelemente auf allen Zeilen ausschaltet. Das Spaltensteuersignal C12, das die erste und die zweite Zelle einschaltet, ist von r4 und r3.um eine Strecke R getrennt und am weitesten von r1 und r2 entfernt angeordnet. Für m = 3 und m = 4 ist die Beschränkung relativ frei und besteht ein beträchtlicher Spielraum. Daher werden die Punk- ^ ^Cabc ¹^^{30 C}abcd ^derairt festgelegt, daß Von für m = 3 und m ■ 4 gleich Von für m ■ 2 ist. Die idealen Spaltensteuer-

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2Υ~

signale für Co und m = 2 sind in der Vektordarstellung durch das in Fig. 6 dargestellte dreidimensionale Gitter bestimmt. Aus dieser Darstellung können die Wellenformen für vier Energiequellen und fünf Potentialpegel leicht erhalten werden. Wenn jedoch eine geeignete Transformation der Koordinaten durchgeführt wird, kann die Anzahl der Energiequellen weiter herabgesetzt werden. Fig. 7 zeigt ein Beispiel für Wellenformen unter Verwendung von zwei Energiequellen und drei Potentialpegeln.

Unter Verwendung eines im folgenden beschriebenen Verfahrens ist es möglich, Steuersignalwellenformen für den allgemeinen Fall zu erhalten. Die Kombination und Anordnung der Anzeigeelemente sei so angenommen, daß für m1, m2 ... m3, die die Anzahl von mehreren eingeschalteten Anzeigeelementen für die Trickanzeige oder ähnliches wiedergeben, keine Spalte auftritt. Mit V²On - V²off längs der horizontalen Achse und V²off längs der vertikalen Achse und unter Auslassen von m1, m2, m3 .... wird eine graphische Darstellung aufgezeichnet, die die Beziehung der Gleichungen (2) und (3) bezüglich m wiedergibt, und wird eine Kurve gezogen, die mit der obersten Kurve verbunden ist. Wenn eine Linie vom Ursprungspunkt so gezogen wird, daß sie die Kurve berührt, liefert der Berührungspunkt in Abhängigkeit davon, auf welcher Kurve er liegt, die Anzahl der eingeschalteten Anzeigeelemente des unerwünschten Musters. Die Koordinaten des Berührungspunktes ermöglichen es, Spaltensteuersignale zu erhalten, die die Spalten des unerwünschten Musters steuern.

Es ist nicht nur das schwierigste mögliche Muster ausgeschlossen, sondern das Steuersignalsystem, bei dem die Anzahl der einzuschaltenden Anzeigeelemente auf eine geringe Anzahl begrenzt ist, verbessert deutlich den Arbeitsspielraum und hat einen weitgehenden Einfluß darauf, daß es möglich wird, graphische Darstellungen, Symbole und Trickzeichnungen anzuzeigen. Es wird gleichfalls selbst bei einer Matrixanzeigevorrichtung

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ein ausreichender Kontrast erhalten, bei der. die Anzahl der Zeilen zehn Zeilen überschreitet.

Im folgenden wird ein drittes bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben, bei dem 1 größer als k ist und bei dem angenommen wird, daß 1 eine ganze Zahl kleiner als η ist. In diesem Fall gibt es keine Spalte, die ein Muster anzeigt, bei dem die Anzahl der anzuschaltenden Anzeigeelemente einer einzelnen Spalte zwischen 1 und 1-1 liegt. Da mit anderen Worten m größer als O und 1 ist, bestimmt sich das unerwünschte Muster durch den Schnittpunkt von m = 0 und m = Der ideale Wert von A, der leicht berechnet werden kann, beträgt 2/(n - 1). Der Grenzwert des Arbeitsspielraumes beträgt somit ^α - \/i+4n/{(n-i)(n-£)}. Es tritt das folgende Steuersignal auf. Bei . in der Vektordarstellung symmetrische Zeilensteuersignale mit dem Spaltensteuersignal Co derjenigen Spalte als Mittelpunkt, die alle Zeilen ausschaltet, befindet sich das Spaltensteuersignal Cl derjenigen Spalten, die 1 Zeilen einschalten und (n - 1) Zeilen ausschalten, auf einer Linie, die den Mittelwert r aller Zeilensteuersignale und den Mittelwert r ~p der Zeilensteuersignale der Anzeigeelementezeilen verbindet, die auszuschalten sind. Cl und r~~TT, r sind an Stellen zueinander ausgerichtet, an denen der Abstand zwischen Cl und r_Q gleich dem doppelten Abstand zwischen r und r _f ~ ist. Obwohl das die idealen Verhältnisse sind, haben leichte Abweichungen nahezu keinen Einfluß, was eine Änderung des Arbeitsspielraumes anbetrifft. Es gibt verschiedene Wege, auf denen andere Spaltensteuersignale als Cl bestimmt werden können: (a) der Wert für A wird so angenommen, daß der Wert von Von gleich dem von Cl wird. In diesem Fall ist Voff kleiner als Voff von Cl.

(b) Es wird ein derartiger Wert für A angenommen, daß der Wert von Voff gleich dem von Cl wird. In diesem Fall wird Von größer als Von von Cl und ist das Auftreten einer nicht gleichmäßigen Schattierung des Flüssigkristalls ein unerwünschter Zustand.

(c) Es wird ein Wert für A gleich dem von Cl angenommen, und

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Bereiche, in denen Von und Voff unzureichend sind, werden mit Intervallen versehen, über die das Zeilensteuersignal denselben Potentialpegel hat. Über diese Intervalle zeigt das Spaltensteuersignal eine Änderung im Potentialpegel und nehmen bei

ο ? ο ρ konstant gehaltener Differenz V on - V off Von und V off zu.

Um das in der Vektordarstellung auszudrücken, ist ein anderes Spaltensteuersignal als Cl in einer Dimension vorgesehen, die von dem Raum getrennt ist, der das Zeilensteuersignal und Cl enthält. Das entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel für η = 3» 1=2 und dem zweiten Ausführungsbeispiel für η = 4, 1=2.

Im folgenden wird ein viertes bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, bei dem kein Muster auftritt, das alle Zeilen vom obigen Muster ausschaltet. Für η - 1 = 2 ist der Grenzwert des Arbeitsspielraumes weiter erhöht. Obwohl für η - 1 = 3 und η > 9 theoretisch ein Unterschied zu dem oben beschriebenen Fall besteht, ist dieser Unterschied im wesentlichen gleich 0. Das unerwünschte Muster ist dasjenige Muster, das 1 Anzeigeelemente einschaltet und η - 1 Anzeigeelemente ausschaltet, und der ideale Wert für A beträgt

l/(n-])/{i.(n-i.)} * wobei der Grenzwert des Arbeitsspielraumes

\n-i+\ii{n-i.) (n-l) beträgt. Mit η - 1 = 1 und A = 1 ist der y-i,+ Ji,(n-£nn-i) Arbeitsspielraum unendlich groß.

Fig. 8 zeigt,in welcher Weise der Arbeitsspielraum der vorliegenden Anzeigevorrichtung verbessert werden kann. Die theoretischen Grenzen des Arbeitsspielraumes sind längs der vertikalen Achse aufgetragen, während die Zahl η der Matrixzeilen längs der horizontalen Achse aufgetragen ist. Mit 81,82,83 sind Steuersignale bezeichnet, die alle Musterkombinationen einschließlich der schwierigsten Muster steuern können,wobei 81 eine 1/2 Vorspannung, 82 eine 1/3 Vorspannung und 83 den theoretischen Grenzwert für einen Fall wiedergeben, in dem den

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Steuersignalwellenformen keine Einschränkung auferlegt ist. 83 bis 87 sind für die Ausführungsbeispiele 1 bis 4 des erfindungsgemäßen Verfahrens verwandt und 84,85,87 bezeichnen Steuersignale, die kein Muster anzeigen, bei dem die Anzahl der eingeschalteten Anzeigeelemente zwischen 1 und 1-1 liegt, und zwar bei 84 für den Fall 1 = η - 3, bei 85 für den Fall 1 = η und bei 87 für den Fall 1 = η - 1. 86 bezeichnet ein Steuersignal, das kein Muster anzeigt, bei dem die Anzahl der. eingeschalteten Anzeigeelemente zwischen 1 und 1-1 liegt, und zwar für 1 - η - 2.

Bisher wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter der Voraussetzung beschrieben, daß die Steuersignale eine Symmetrie haben. Es können natürlich auch unsymmetrische Steuersignale verwandt werden.

Im folgenden wird anhand von Fig. 9 ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben. Das schwierigste Muster, das in den Anzeigeelementen auf zwei Zeilen und q* Spalten auftritt, liegt dann vor, wenn gleichzeitig Spalten auftreten, die Muster von drei Typen anzeigen, nämlich von dem Typ, bei dem die Anzeigeelemente auf der ersten und zweiten Reihe beide ausgeschaltet werden, von dem Typ, bei dem das Anzeigeelement auf der ersten Reihe angeschaltet und das Anzeigeelement auf der zweiten Reihe ausgeschaltet wird, und von dem Typ, bei dem das Anzeigeelement auf der zweiten Reihe angeschaltet und das Anzeigeelement auf der ersten Reihe ausgeschaltet wird. Gemäß einer speziellen Kombination der Anzeigeelemente wird nun versucht, das Auftreten des dritten Musters unmöglich zu machen. Die Zeilensteuersignale r1 und r2 und die Spaltensteuersignale Co, C1, C12 sind im idealen Fall durch die in Fig. 9a dargestellten Vektoren wiedergegeben, rl, Co, r2 und C1 liegen in dieser Reihenfolge auf einer geraden Linie im gleichen Abstand voneinander, und r1C1 ist gleich r1C12 und r2c12. Diese Steuersignale sind in einem Gitter in

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Fig. 9b aufgetragen. In diesem Fall erfolgt die Steuerung mit drei Energiequellen und vier Potentialpegeln und beträgt der Arbeitsspielraum 3· Somit reicht eine Energiequelle weniger aus als es bei einem Steuersignal der Fall war, das alle Muster anzeigen kann. Zwei Potentialpegel von 0 und 2R für das Spaltensteuersignal sind weiterhin ausreichend. Wenn die übertragung auf die Punkte des Gitters in Fig. 9c erfolgt, kann die Steuerung mit zwei Energiequellen und drei Potentialpegeln erreicht werden und erhält der Arbeitsspielraum einen Wert von 76.Dieser Wert ist größer als der Wert von 75 für ein Steuersignal, das alle Muster anzeigen kann und das die gleiche Anzahl an Energiequellen hat. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß bei dem bekannten Verfahren die Größe von C1r1 nicht erhöht werden konnte, da der durch rl Co r2 definierte Winkel ein rechter Winkel war und der durch r1 r2 CI definierte Winkel 135° betrug. Erfindungsgemäß betragen die durch r1Cor2 und r1r2C1 definierten Winkel in Fig. 9b 180° und die durch r1Co r2 und r1r2C1 definierten Winkel in Fig. 9c 120°, so daß der Arbeitsspielraum vergrößert werden kann. In Fig. 9c liegen die Koordinaten von C12 nicht im vorliegenden Dimensionsraum, sondern werden diese Koordinaten durch den Punkt 91 dargestellt, der in die Zeichnung projiziert ist. Der Punkt kann irgendwo liegen, vorausgesetzt, daß er den gleichen Abstand von r1, r2 hat. Auf eine Beschreibung der Steuersignalewellenformen wird verzichtet, da diese Wellenformen leicht aus der Darstellung in den Fig. 9b und 9c erhalten werden können.

Obwohl eine Beschreibung für den Fall gegeben wurde, in dem r1 die einzuschaltende Reihe ist, wenn r1 und r2 die abwechselnd einzuschaltenden Reihen sind, ist es erlaubt, jedes Mal die Zeilensteuersignale zu vertauschen, was mittels einer einfachen Dekodierermodifikation erreicht wird. Es ist auch erlaubt, den Gesamtsteuersignalpegel zu verschieben.

Im folgenden wird anhand der Fig. 10 und 11 ein sechstes bevor-

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zugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben. Das an der Anzeigevorrichtung mit 3 Zeilen und q Spalten erscheinende schwierigste Muster tritt in dem Fall auf, in dem die Anzeigeelemente auf allen drei Zeilen gleichzeitig in Form eines Musters angeschaltet werden, bei dem ein Anzeigeelement auf einer Reihe anzuschalten ist und die Anzeigeelemente auf zwei Reihen auszuschalten sind. Selbst wenn dieses Muster vorhanden ist, kann der Arbeitsspielraum dadurch verbessert werden, daß nicht-symmetrische Zeilensteuersignale verwandt werden, vorausgesetzt, daß über das einzuschaltende Muster entschieden worden ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Fall beschrieben, in dem kein unerwünschtes Muster auftritt, das zum Anschalten von Anzeigeelementen auf einer dritten Zeile führen würde, wobei ein Anzeigeelement auf einer Zeile angeschaltet und die Anzeigeelemente auf zwei Zeilen ausgeschaltet werden. Fig. 10 zeigt eine günstige Beziehung zwischen den Zeilensteuersignalen r1, r2_f r3 und- den Spaltensteuersignalen Co, C1, C2, C12, C13 und C123. Die Zeilensteuersignale liegen nämlich auf einem Kreis mit dem Radius R um einen Mittelpunkt Co, haben jedoch keine Symmetrie und der Abstand r1r2 zwischen Zeilen mit anzuschaltenden Anzeigeelementen ist größer als r2r3 und r1r3 zwischen einer Zeile mit anzuschaltenden Anzeigeelementen und einer Zeile mit nicht anzuschaltenden Anzeigeelementen. In diesem Fall beträgt r1r2 V~2 χ rTr3. C2 r1, C2 r3, C1 r3,C1 r3 und C12 r.3 sind kleiner als r und die minimalen/durch C1 r1, C2 r2, C12 r1 und C12 r2 wiedergegebenen Werte sind so groß wie möglich gemacht. Jede Koordinate entspricht genau dem jeweiligen Punkt auf einem rechteckigen bzw. konischen Gitter. C123 ist von Co um den Abstand 2R auf einer Linie getrennt, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft.

Die axis Fig. 10 erhaltenen Steuersignalewellenformen sind in Fig. 11 dargestellt. Der Index des Buchstabens C bezeichnet die Anzahl der Zeilen, deren Anzeigeelemente anzuschalten sind,

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lind O bedeutet, daß es absolut keine Zeile gibt, deren Anzeigeelemente anzuschalten sind.

Im folgenden wird anhand der Fig. 12 und 13 ein siebtes bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben. Bei diesem Beispiel tritt das unerwünschte Muster nicht in der zweiten und dritten Zeile auf. Mit anderen Worten wird im folgenden der Fall beschrieben, in dem es außer der ersten Zeile keine Zeilen gibt, deren Anzeigeelemente in einem unerwünschten Muster eingeschaltet werden sollen. D.h., daß die Zeilensteuersignale auf einem Kreis mit dem Radius R um den Mittelpunkt Co liegen, jedoch keine Symmetrie haben, und daß r1r2 und r1r3 zwischen den einzuschaltenden Zeilen und den Zeilen, die nicht in einem unerwünschten Muster einzuschalten sind, einen größeren Wert als r2r3 zwischen den nicht einzuschaltenden Zeilen haben. Die Abstände C1r2, C1r3, C12r3, C13r2, die alle kleiner als R sind, sind so gewählt, daß die minimalen Werte von C1r1, C12r1, C12r2F, C13r1 und C13r3 so groß wie möglich sind. Daher sind r1r2, r1r3 1 + YÜnal so groß wie r2r3. C123 befindet sich an einer Stelle, die von Co um Υ2+2·^2 auf einer Linie getrennt ist, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Fig. 13 zeigt die Steuersignalewellenformen in einer Darstellung auf der Basis der Darstellung von Fig. 12. Wenn die Richtung der Z-Achse zum dritten Intervall umgewandelt wird, wird t3 vergrößert und wird ein übermäßiger Anstieg in der Spannung der Energiequelle vermieden. Der Grenzwert des Arbeitsspielraumes beträgt in diesem Fall %+2 ~ί2.

In Fig. 12 bilden die vier Punkte r3 Co r2 Cl ein Quadrat mit der Seitenlänge R und liegen C12 C13 Π auf den Diagonalen des Quadrates und im Abstand R von dessen Scheitelpunkten. Die in Fig. 13 angegebenen Potentialpegel sind jedoch ziemlich kompliziert und mit V1 ausgedrückt in Form von Einheiten ist V2 gegeben als (1+ V2)V1, ist V3 gegeben als T5+4\T? V1 und ist VA gegeben als 7^+v7?V1-V2.

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Im folgenden wird anhand der Fig. 14 ein achtes bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Anzeigevorrichtung mit 4 Zeilen und q Spalten verwandt und der Fall beschrieben, bei dem das unerwünschte Muster, bei dem ein Anzeigeelement in einer Zeile anzuschalten ist und die Anzeigeelemente in drei Zeilen auszuschalten sind, nicht in mehr als einer Zeile auftritt. Die Zeilensteuersignale liegen auf einem Kreis mit dem Radius R um einen Mittelpunkt Co, haben jedoch keine Symmetrie und r1r2, r1r3 und r1r4 zwischen den im unerwünschten Muster einzuschaltenden und nicht einzuschaltenden Zeilen sind größer als r2r3, r3r4 und r4r2 zwischen ähnlichen, nicht einzuschaltenden Zeilen. C1r2, C2r3, C"Tr4\ C34r2, C34r1, C23r1, C23r4, C24r1 und C24r3 sind kleiner als R und so gewählt, daß die kleinsten Werte von C1r2, CTr3, ÜTr4", C23r2, C23r3, C24r2, C24r4, C34r3 und C34r4 so groß wie möglich sind. Daher beträgt r1r2 1J7/o χ r 5· r2r3r4 bilden ein gleichseitiges Dreieck mit der Seitenlänge 2T30' R/7 und Co befindet sich im Abstand von 3R/7 vom Mittelpunkt des Dreiecks. In diesem Fall beträgt der Arbeitsspielraum 13/7.

Im folgenden wird anhand der Fig. 15,16, 17 und 18 ein neuntes bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Fig. 15ö» 15b und 16a, 16b zeigen Anordnungen von Anzeigeelementkombinationen für eine numerische Anzeigevorrichtung, wobei die Fig. 15b und 16b die Zeilenelektrodenanschlüsse und Fig. 15a und 16a die Anschlüsse für die Spaltenelektroden 155, 156 zeigen. Mit 155 ist eine erste Zeilenelektrode, mit 152 eine zweite Zeilenelektrode, mit 153 eine dritte Zeilenelektrode und mit 154 eine vierte Zeilenelektrode bezeichnet. Wenn entweder Fig. 15a und b oder Fig. 16a und b kombiniert werden, tritt unabhängig davon, welche Spaltenelektroden 155, 156 be trachtet werden, kein Z_ustand auf, in dem ein Anzeigeelement in einer Zeile angeschaltet wird und die Anzeigeelemente in den anderen drei Zeilen abgeschaltet werden, da Dezimalpunkte für

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eine numerische Anzeige von O bis 9 und für die Null-Unterdrückung nicht angezeigt werden. Ein unerwünschtes Muster, d.h. ein Muster, bei dem Anzeigeelemente· in zwei Zeilen eingeschaltet und Anzeigeelemente in zwei Zeilen ausgeschaltet werden, tritt somit nicht in allen Zeilen auf. Unerwünschte Muster außer denjenigen, bei denen die erste und die zweite Zeile, die erste und die dritte Zeile und die zweite und die dritte Zeile eingeschaltet werden, treten nicht auf. Der ArbeitsSpielraum beim zweiten Ausführungsbeispiel kann somit durch Verwendung eines nicht symmetrischen Zeilensteuersignals stark vergrößert werden.

Fig. 17 zeigt die ideale relative Lage zwischen den Zeilensteuersignalen r1, r2, r3, r4 und den Spaltensteuersignalen CO, C12, C13 und C23. Die Zeilensteuersignale r1, r2, r3, r4 liegen auf einer Kugelfläche mit dem Radius R um den Mittelpunkt Co, und r1, r2, r3 sind an solchen Punkten aufgetragen, daß sie ein gleichseitiges Dreieck bilden. Das Steuersignal für die Zeile r4, die nicht einzuschalten ist, befindet sich auf einer Linie, die durch den Mittelpunkt des gleichseitigen Dreiecks geht, so daß der Abstand r1r4 kleiner als die Länge der Seite des Dreiecks ist. C12r3, C12r4, C13r2, C13r4, C23r1. C23r4 sind kleiner als R, und wenn diese Werte so gewählt sind, daß die kleinsten Werte von C12r1, C12r2, C13r1, C13r3, C23r2 und C23r3 so groß wie möglich werden, wird jedes der Vierecke Co r3 C12 r4, Co r1 C23 r4 und Co r2 C13 r4 ein Quadrat mit der Seitenlänge R. r1r2 ist somit T^/^mal so groß wie r4ri, und der ArbeitsSpielraum ist gleich 2.

Fig. 18 zeigt ein Beispiel der erhaltenen Steuersignalwellenformen. Die x-, y- und z-Koordinaten von Fig. 17 entsprechen den Intervallen ti, t2 und t3, und diese Intervalle sind auf ein Verhältnis 3:1:4 jeweils eingestellt und t4 ist gleich t3/4 gewählt, so daß die Verhältnisse zwischen den Potentialpegeln ganzzahlig sind.

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Fig. 19 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines bevorzugten Beispiels einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung, die der vorliegenden Erfindung entspricht. Mit 201 ist ein Anzeigefeld bezeichnet und 202 und 203 bezeichnen elektrische Leiter, die den Zeilen- und Spaltenelektroden zum Übertragen von Steuersignalen entsprechen. Diese Leiter bestehen aus einer ersten Gruppe 202a, 202b ... 202n und einer zweiten Gruppe 203a, 203b ... 203m. Mit 204 ist eine Anzeigefläche bezeichnet,

die aus Anzeigeelementen 204-1-1, 204-1-2 204-2-1 ....

204-n-m aufgebaut ist. Die einzelnen Anzeigeelemente bestehen aus einem elektro-optischen Material, das zwischen einen Leiter aus der ersten Leitergruppe 202 und zwischen einen Leiter aus der zweiten Leitergruppe 203 geschaltet ist. Als elektro-optisches Material können Flüssigkristalle, ein elektro-chromisches Material, Materialien, wie PLZT, d.h. polykristallines Bleizirkonat-titanat mit Lanthanzusatz, das einer Änderung in der Kristallstruktur aufgrund eines elektrischen Feldes unterliegt, Halbleiter, wie beispielsweise Leuchtdioden, Materialien, die einer elastischen Verformung aufgrund eines elektrischen Feldes unterliegen, Entladeelemente, Glühwiderstände, exotherme Elemente und Materialien, die eine Farbänderung in Abhängigkeit von Temperaturänderungen zeigen, elektrophoretische Materialien, Spulen und magnetische Elemente und elektro-chemische Materialien verwandt werden, die eine Farbänderung zeigen. Mit 205 ist eine Zeilensteuerschaltung bezeichnet, die Zeilensteuersignale erzeugt, die an die erste Leitergruppe 202 gelegt werden, wobei im wesentlichen unabhängige Signale an den jeweiligen Leitern 202a, 202b ... 202n liegen. Unter im wesentlichen unabhängig* ist dabei zu verstehen, das Integral von ·

xi(t)-EoHxj(t)-Eo}dt i_m Vergleich zu o . . - . ι

tO+T'

f-tO+T· 2 _rtO+T 2

·. \{xi(t)-Eo} dt, J{xj(t)-Eo} dt für einen willkürlichen /to to

Spannungspegel Eo, eine willkürliche Zeit to und ein Zeitintervall χ genügend klein ist, über das das elektro-optische

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Material aufleuchtet, wenn die Spannungswellenformen für die ami-ten und amj-ten Leiter liegenden Signale durch Xi(t) und Xj(t) gegeben sind.

Mit 256 ist eine Spaltensteuerschaltung bezeichnet, die Spaltensteuersignale erzeugt, die an der zweiten Leitergruppe liegen, wobei Steuersignale an die jeweiligen Leiter 2Ö3a, 203b .... 203m auf die Information hin gelegt werden, die vom Anzeigeinformationssigna 1 generator 207 erhalten wird. Die Spaltens'teuersignale haben dieselben Wellenformen wie die an den Leitern 202a, 202b .... 202n liegenden Zeilensteuersignale und sind mit diesen Signalen gleichphasig, oder die Spaltensteuersignale sind in ihrer Phase im wesentlichen unabhängig von den an diesen Leitern liegenden Signalen. Mit 208 ist ein Taktimpulsgenerator zum Betreiben der Anzeigevorrichtung bezeichnet, der erforderlichenfalls auch als Taktgeber für den Anzeigeinformationssignalgenerator 207 dienen kann. In der Zeichnung ist schließlich die Energiequelle für die Anzeigevorrichtung nicht dargestellt.

Was die Arbeitsweise der Anzeigevorrichtung anbetrifft, so werden im folgenden zunächst die Anzeigeelemente 204-1-1,204-1-2...

204-1-n betrachtet,die zwischen den Leitern 202a, 202b

202n und dem Leiter 203a liegen. Die den Anzeigeelementen aufgeprägte Spannung ist gleich dem Spannungsunterschied zwischen den Steuersignalen, die den beiden Leitern geliefert werden, die mit jedem jeweiligen Anzeigeelement verbunden sind. Wenn somit das Steuersignal, das am Leiter 203 liegt, und das Steuersignal, das am Leiter 202 liegt, gleichphasig sind, wird eine Spannung, die gleich dem Unterschied zwischen den von den Leitern 203a und 202a gelieferten Steuersignalen ist, an das Anzeigeelement 204-?1-1 gelegt, das damit verbunden ist. Wenn beide Steuersignale die gleiche Spannung haben, wird sich das Anzeigeelement im nicht ausgewählten Zustand befinden, da die anliegende Spannung gleich 0 ist. Die Anzeigeelemente 204-1-2 ... 204-1-n befinden sich alle im ausgewählten Zustand, da sie mit

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einer Spannung versorgt werden, die nicht gleich O ist, was der Tatsache zuzuschreiben ist, daß die von den Leitern 2O2b .... 202n und 2O3a geführten Steuersignale voneinander unabhängig sind. Unter der Annahme, daß ein Steuersignal, das durch den Leiter 203a geliefert wird, von jedem der Steuersignale, die durch die Leiter 202a ... 202n geliefert werden, unabhängig ist, befindet sich die gesamte Spalte der Anzeigeelemente 204-1-1, 204-1-2.... 204-1-n, die mit dem Leiter 203a verbunden sind, im ausgewählten Zustand, da jedem dieser Anzeigeelemente eine Spannung aufgeprägt wird, die ungleich O ist. Somit kann ein einzelnes willkürliches Anzeigeelement in der Anzeigeelementenspalte 204-1-1 ... 204-1-n in einen nicht ausgewählten Zustand gebracht werden oder können alle Anzeigeelemente in dieser Spalte in einen ausgewählten Zustand gebracht werden, in dem entweder dafür gesorgt wird, daß ein Steuersignal, das dem Leiter 203a geliefert wird, gleichphasig mit irgendeinem der Steuersignale ist, die den Leitern 202a .... 202n geliefert werden, oder -daß das Steuersignal, das vom Leiter 203a geliefert wird, von jedem der Steuersignale, die zu den Leitern 202a ... 202n gehören, unabhängig ist. Auf dieselbe Weise ermöglichen es die durch die Leiter 203b ... 203m gelieferten Signale ein einzelnes willkürliches Anzeigeelement in einer entsprechenden Spalte in einen nicht ausgewählten Zustand zu bringen oder alle Anzeigeelemente in einer entsprechenden Spalte in den ausgewählten Zustand zu bringen. Daher kann die Anzeigevorrichtung so arbeiten, daß sie die graphische Darstellung einer einwertigen Punktion darstellt. Es ist auch möglich, den Energieverbrauch herabzusetzen und die Lebensdauer der Anzeigeelemente zu verlängern, indem die Steuersignale periodisch angelegt werden, und dann während der Ruhezeit entweder die mit den Leitern verbundene Schaltung kurzgeschlossen oder geöffnet wird. Die Steuersignale können auch zeitvervielfacht werden und dazu benutzt werden, eine Vielzahl von Anzeigeelementen nacheinander in einen nicht ausgewählten Zustand zu bringen.

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Fig. 20 zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel der Zeilensteuerschaltung 205 und der Spaltensteuerschaltung 206, und in Fig. 21 sind die zugehörigen Spannungswellenformen dargestellt. Mit 210, 211, 212, 213 und 214 sind T-Flip-Flop-Sdaaltungen bezeichnet, die in Kaskade geschaltet sind, und 215 bezeichnet die Eingangsklemme für deren Anfangsstufe. Die Ausgänge A1, A2, A4, A8 der Flip-Flop-Schaltungen liegen an den Eingangsklemmen einer Gruppe von Exklusiv-ODER-Gliedern 202 der Zeilensteuerschaltung 205, und an den Eingangsklemmen einer UND-Gliedergruppe 221 der Spaltensteuerschaltung 206. Die Ausgänge A1 bis A8 der Flip-Flop-Schaltungen und die Ausgänge der Exklusiv-ODER-Glieder 220 liegen an der Eingangsseite einer Sperrkontaktgruppe 222, die durch Impulse ausgelöst wird, die von der Taktimpulseingangs klemme 223 erhalten werden. Die Ausgangsseite der Sperrkontaktgruppe 222 ist mit den jeweiligen Leitern 202a, 202b .... 202n der Leitergruppe 202 verbunden. Die Sperrschaltung 222 dient auch als Leistungsverstärker zum Betreiben der Anzeigeelemente. Mit 224 ist eine Signalquelle zum Speichern des Anzeigeinformationssignals bezeichnet. Wenn ein Eingangssignal an einer Leitung der Informationswählleitungen 225 liegt, erscheinen Impulse als Informationsausgangssignale an der Signalausgangsleitung 226. Die Signalausgangsleitung 226 steht mit den Eingangsklemmen der UND-Gliedergruppe 221 und zusammen mit dem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 214,mit den Eingangsklemmen eines NOR-Gliedes 228 in Verbindung. Die Ausgangsklemmen der UND-Gliedergruppe 221 liegen über eine Exklusiv-ODER-Gruppe 229 zusammen mit dem Ausgang des NOR-Gliedes 228 an den Eingangsklemmen eines ODER-Gliedes 230. Der Ausgang des ODER-Gliedes 230 ist mit den Eingangsklemmen von Sperrkontakten 231a, 231b ... 231m verbunden, die über die jeweiligen Informationswählleitungen 225a, 225b .... 225m ausgelöst werden, die die Informationswählleitung 225 bilden. Die Ausgangssignale, die von den Sperrschaltungen erhalten werden, liegen an der Eingangsseite einer Gruppe von Sperrkontakten 232, die durch Impulse ausgelöst werden, die an der Taktimpulseingangsklemme 233 erscheinen. Die Ausgangsseite

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der Sperrkontaktgruppe 232 ist mit den jeweiligen Leitern 203a, 203t) .... 203m verbunden.

Während des Betriebes v/erden Signale mit den in Fig. 21 mit b, c, d, e und f bezeichneten Wellenformen an den jeweiligen Ausgängen A1, A2, A4, A6 und A16 der Flip-Flop-Schaltungen Ms 214 erhalten, wenn Taktimpulse, die in Fig. 21 mit a bezeichnet sind, an der Eingangsklemme 215 der Flip-Flop-Schaltung 210 liegen. Eine Wellenformschaltung, die die Exklusiv-ODER-Gliedgruppe 220 umfaßt, liefert an der i-ten Eingangsklemme der Sperrkontaktgruppe 222 auf der Grundlage der Signale an den Ausgängen A1, A2, A4 und A3, wenn i eine binäre Zahl

2 4 ist und angenommen wird, daß i =a.^+ a^x2 + a, x2 +^aQ x 2 'ist, die folgende Wellenform Xi:

Xi = U₁-A₁) © ^(a2'^A2^} ® ^(a4*^A4⁾ ® ^(a8"^A8^)f

wobei mit © eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung und mit £.) eine UND-Verknüpfung bezeichnet sind. Beispielsweise ergibt sich eine Eingangssignalwellenform an der fünfzehnten Eingangsklemme, wie sie in Fig. 21 mit g bezeichnet ist. Die mit h bezeichneten Impulse, die dieselbe Periode wie die an der Eingangsklemme 215 der Flip-Flop-Schaltung liegenden Impulse haben, jedoch phasenverzögert sind, werden an die Taktimpulseingangsklemme 223 der Sperre 222 gelegt. An der Ausgangsseite der Sperre 222, nämlich an den Leitern 202a, 202b... 202n, wird ein Steuersignal erscheinen, das dieselbe Wellenform wie Xi hat und mit dem Signal am Takteingang 223 synchron ist. Die Wellenform, die als Ausgangssignal am Leiter 202a erscheint, ist in Fig. 21 mit i bezeichnet. Wenn die Periode der Wellenform A8 mit X bezeichnet wird und Eo als der Mittelwert des hohen und niedrigen Pegels des Steuersignals angenommen wird,

_rto+T dann ist j^_i(t)-Eo}{xj(t)-Eo}dt = o, i / j.

Daher sind die Steuersignale, die als Ausgangssignale an den Leitern 202a, 202b .... 202n auftreten, unabhängig voneinander.

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Im folgenden wird die Bildung eines Steuersignals beschrieben, das durch den Leiter 2O3 abgegeben wird. Wenn ein Eingangsimpuls an einer Leitung der Informationswählleitungen 225 liegt, wird von der Signalquelle 224 ein Informationssignal in Form einer binären Zahl abgegeben und als Ausgangssignal auf die Signalausgangsleitung 226 übertragen, das die Lage einer entsprechenden Zeile angibt, die in einen nicht ausgewählten Zustand zu bringen ist. Ein Signal b1 der ganzen Zahl 1 wird an die Leitung 226-1 abgegeben, ein Signal b2 der ganzen Zahl 2 wird der Leitung 226-2 geliefert, ein Signal b4 der ganzen Zahl 2 wird an die Leitung 226-4 abgegeben und ein Signal b8 der ganzen Zahl 2 liegt an der Leitung 226-8. Diese Signale werden an die UND-Gliedergruppe 221 und die Exklusiv-ODER-GIiedergruppe 229 gelegt, die die folgenden Verknüpfungen ausführen: Y = Lx A, Qb^ χ k ^)b. χ A. + bo x Aq. Das ist daher dasselbe wie das Xj Signal, das durch

2 ^
j = b₁ + b₂ · 2 + b^ · 2 + b_Q · ?. dargestellt wird. Wenn j ^O ist, geht das Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Gl ie des in der Form, wie es vorliegt, durch das ODER-Glied 230 und liegt das Ausgangssignal an den Eingangsklemmen der Sperren 231a, 231b .... 231m, wodurch die Sperren für die durch die Informationswählleitung 225 ausgewählten Zeilen gesetzt werden. Wenn j = 0 ist und es keine Position gibt, die in einen nicht ausgewählten Zustand zu bringen ist, sind die durch die Signalausgangsleitung 226 zu diesem Zeitpunkt geführten Signale alle gleich Null, so daß A../- am Ausgang des NAND-Gliedes 228 erscheint, durch das ODER-Glied 230 geht und an den Eingangsklemmen der Sperren 231a, 231b .... 231m liegt. Während des kurzen Zeitintervalls, das beginnt, nachdem ein Impuls an die Eingangsklemme 215 der Flip-Flop-Schaltung gelegt ist und andauert, bis ein Impuls an die Takteingangsklemme 223 der Sperre 222 gelegt ist, wird die gesamte Informationswählleitung 225 abgetastet und werden die Signalpegel in allen Sperren 231a, 231b ... 231m gespeichert. Wenn Impulse an die Takteingangsklemme 233 der Sperre 232 gelegt werden, die zeit-

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lieh mit den Impulsen übereinstimmen, die an den Takteingangs- klemmen 223 der Sperre 222 liegen, werden von den Sperren 231a, 231b 231m Ausgangssignale erhalten, die an die Lei ter 203a, 2O3b ... 203m synchron mit den Signalen abgegeben werden, die an die Leitergruppe 202 abgegeben werden. In Über einstimmung mit dem Inhalt der Signalquelle 224 werden ein Signal, das eine Wellenform hat, die identisch mit dem j-ten Signal Xj der Leitergruppe 202 fü j f 0 ist, und ein Signal, das eine Wellenform hat, die identisch mit der von A,. r für j = O ist, synchron mit den an den Takteingangsklemmen 223» 233 liegenden Impulsen an die Leitergruppe 203 abgegeben. Wenn j = 0 ist und wenn die Periode der Wellenform A^ g durch T gegeben ist, und der Mittelwert des hohen und niedrigen Spannungspegels des Steuersignals mit Eo bezeichnet wird,darn ist · C^{xi(t)-Eo}{X -Eo}dt = ο A₁ g ist daher unabhängig ναι jeder Wellenform Xi. to ¹⁶ Das ODER-Glied 228 und das ODER-Glied 230 sind so vorgesehen, daß am Anzeigeelement 204 keine Gleichspannungskomponente liegt, wenn j = 0 ist. In den Fällen jedoch, in denen das Vorhandensein einer Gleichspannungskomponente hinnehmbar ist, beispielsweise in den Fällen, in denen Glühelemente verwandt werden, kann das endgültige Ausgangssignal, das von der Exklusiv-ODER-Gruppe 229 erhalten wird, direkt an den Ein gangsseiten der Sperren 231a, 231b ... 231m liegen.

Fig. 22 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Zei- lensteuerschaltung 205. Mit 251 ist ein Zufallszahlgenerator bezeichnet, der so aufgebaut ist, daß er η Zufallszahlen synchron mit den Signalen erzeugt, die durch den Taktimpuls generator 208 geliefert werden. Der Zufallszahlgenerator macht von zufälligen physikalischen Erscheinungen, wie dem thermi schen Rauschen oder dem Atomkernzerfall Gebrauch oder verwendet eine Pseudozufallszahlen erzeugende Einrichtung , die aus digitalen Rechenschaltungen aufgebaut ist. Es ist insbesondere möglich, die Funktionen eines Rechners kombiniert zu verwenden, wenn die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung als Rechner anzeige Verwandt wird. Die η Ausgangssignale vom Zufallszahl-.

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generator 251 liegen an den η Eingangsklemmen der Sperrkontaktgruppe 222, und Zufallssignale werden synchron mit dem Anliegen von Signalen an der Takteingangsklemme 253 gespeichert, wobei die Zufallszahlsignale als Steuersignale den jeweiligen Leitern 202 der Anzeigevorrichtung 201 geliefert werden. In dem Fall, in dem eine Gleichspannungskomponente im Steuersignal unerwünscht ist, wie es dann der Fall ist, wenn ein Flüssigkristallanzeigeelement betrieben wird, ist ein einzelner Taktzyklus weiter in eine erste und eine zweite Hälfte unterteilt. Während der ersten Hälfte des Zyklus werden die Zufallszahlsignale in der vorliegenden Form als Steuersignale verwandt, während der zweiten Hälfte des Zyklus Signale als Steuersignale verwandt werden, die die Umkehrsignale derjenigen Signale sind, die während der ersten Hälfte verwandt wurden. Es ist weiterhin nicht absolut notwendig, daß der Zufallszahlgenerator 251 η Ausgangssignale gleichzeitig erzeugt. Eine kleine Anzahl von Zufallszahlsignalen kann der Reihe nach erzeugt und dann nacheinander über alle Sperren 222 verteilt werden. Wenn von Zufallszahlen für die Steuersignale Gebrauch gemacht wird, gibt es keine periodische Regelmäßigkeit, so daß selbst dann, wenn die Periode der Taktimpulse ziemlich klein ist, kein regelmäßiges Anzeigerauschen auftritt, was besondere dann zweckmäßig ist, wenn die Anzahl der Leiter 202 groß ist.

Fig. 23 zeigt ein abgewandeltes AusfUhrungsbeispiel der Spaltensteuer schaltung 206. Dieses Ausführungsbeispiel der Spaltensteuerschaltung 206 erzeugt Spaltensteuersignale, die auf den Steuersignalen basieren, die in der Zeilensteuerschaltung 205 erzeugt Werden. Die Dateneingangsklemmen 262a, 262b .... 262n eines Multiplexers 261 liegen an einer Signalquelle in der Zeilensteuerschaltung 205, d.h. an den jeweiligen Ausgangsklemmen der Exkluaiv-ODER-Gruppe 220 In Fig. 20, so daß die den Leitern 202a, 202b ... 202n zu liefernden Signal pegel von dem Multiplexer als Eingangssignale empfangen wer-

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den. Die anzuzeigende Eingangsinformation liegt an der Adresseneingangsklemme 263 des Multiplexers 261, und Adresseneingangssignale, die diesen Eingängen entsprechen, werden aus den Eingängen 262a, 262b ... 262n ausgewählt und der Ausgangsklemme 264 zugeführt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß der Multiplexer so aufgebaut sein kann, daß er Übertragungsglieder 265a, 265b .... 265n enthält. Die Ausgangsklemme 264 des Multiplexers liegt an Sperrkontaktgruppen 231a, 231b ... 231n und an einer Sperrkontaktgruppe 232. Die Ausgangssignale des Multiplexers aufgrund der Abtastung der durch die Informationswählleitung 225 geführten Signale werden nacheinander an die Sperren 231a, 231b .... 231η gelegt und als Steuersignale den jeweiligen Leitern 203 synchron mit dem Anlegen von Signalen an die Taktimpulseingangsklemme 233 zugeführt. Wenn die Anzahl der Klemmen am Ausgang 202 der Zeilensteuerschal tung 205 klein ist, können ohne Schwierigkeiten Multiplexer in einer Anzahl gleich der Anzahl m von Klemmen für den Ausgang 203 der Spaltensteuerschaltung 206 installiert werden. In diesem Fall können die Steuerschaltungen 205 und 206 so aufgebaut werden, daß keine Sperrschaltungen eingebaut werden müssen. Darüberhinaus müssen die Steuersignale nicht auf zwei Y/erte, d.h. nur auf einen hohen und auf einen niedrigen Potentialpegel, beschränkt werden. Es ist beispielsweise möglich, Steuersignale zu verwenden, die irgendeinen Potentialpegel aufweisen, beispielsweise Signale mit einem sinuswellenförmigen Verlauf.

Die Fig. 24a und 24b zeigen einen Teil eines Ausführungsbeispiels einer Elektrodenanordnung auf einem Flüssigkristall-" '' anzeigefeld. 60 Punkte, die durch die Elektroden 281 und erzeugt werden, 60 Punkte, die durch die Elektroden 282 und erzeugt werden, und 12 Punkte, die durch die Elektroden 283 und 287 erzeugt werden, werden zum Anzeigen von Sekunden, Minuten und Stunden jeweils verwandt. Die Elektroden 285, 286 und Bind Jeweils in 12 Teile unterteilt und über Leiter 288 mit

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einer Zeilensteuerschaltung verbunden. Die Elektroden 281 und 232 sind in 5 Teile unterteilt und zusammen mit der Elektrode 283 über Leiter 284 mit-der Spaltensteuerschaltung verbunden. Es ist ersichtlich, daß nur 23 Leiter die Auswahl irgendeines beliebigen Punktes der Stunden-,Minuten-oder Sekundenanzeige ermöglichen. Da an dem ausgewählten Punkt keine Spannung liegt, wird der anzeigende Zustand nicht herbeigeführt. Die Färbung wird am nicht ausgewählten Punkt herbeigeführt. Es versteht sich, daß es bei einem verdrehungsabhängigen nematischen Flüssigkristall möglich ist, den anzeigenden Zustand nur des ausgewählten Punktes herbeizuführen, wenn die Orientierung der polarisierenden Platten geändert wird.

Fig. 25 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung bei einem elektronischen Rechner verwandt wird. In diesem Fall dient die Anzeigevorrichtung dazu, eine graphische Darstellung der Ergebnisse der Rechenvorgänge anzuzeigen. Mit 291 ist eine Flüssigkristallanzeigeplatte bezeichnet, die dadurch gebildet ist, daß nematische Flüssigkristalle in Sandwich-Bauweise zwischen zwei Glasplatten angeordnet sind, wobei zwei polarisierende Platten und eine reflektierende Rückplatte gleichfalls vorgesehen sind. Der graphische Anzeigeteil 292 besteht aus einem Flüssigkristallmaterial, das in Sandwich-Bauweise zwischen zwei Glasplatten angeordnet ist, von denen eine mit in Längsrichtung angeordneten transparenten streifenförmigen Leitern 293 versehen ist, während die andere quer angeordnete Leiter 294 desselben Typs aufweist. Die Leiter 294 sind mit einer ersten Steuerschaltung verbunden und werden mit voneinander unabhängigen Steuersignalen versorgt. Die Leiter 293 liegen an einer Spaltensteuerschaltung und werden entweder mit Signalen, die von Jedem derjenigen Signale unabhängig Sind, die den Leitern 294 aufgeprägt werden, oder mit Signalen versorgt, von denen nur ein Signal dasselbe wie ein an den Leitern 294 liegendes Signal ist. Es ist somit möglich, die Anzeige eines einzelnen

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- yr-

Anzeigeelementes aus einer Spalte von Anzeigeelementen in Übereinstimmung mit der Art der an den Leitern 293 liegenden Signalen zu löschen oder den anzeigenden Zustand des einzelnen Anzeigeelementes herbeizuführen, so daß eine graphische Darstellung irgendeiner einwertigen Funktion angezeigt werden kann. Es versteht sich, daß eine zweiwertige Funktion angezeigt werden kann, indem von jedem zweiten, in Längsrichtung verlaufenden Leiter 293 Gebrauch gemacht wird, oder daß mehrwertige Funktionen leicht dargestellt werden können, indem eine Einrichtung verwandt wird, die abwechselnd jede zweite Sekunde eine andere graphische Darstellung anzeigt. Die Koordinatenachsen und die Koordinanteneinteilungen können auf das Glas des Anzeigefeldes gedruckt sein, es ist jedoch auch möglich, von Flüssigkristallen Gebrauch zu machen, um eine Time-sharing-Anzeige oder zeitlich verzahnte Anzeige zu erzeugen.

Bei den oben erwähnten Beispielen kann daher eine Steuerung unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Steuersignalen selbst dann erfolgen, wenn ein Anzeigefeld mit einer Vielzahl von Anzeigeelementen vorgesehen ist. Es reicht daher aus, nur einen Typ einer Steuerspannung zu benutzen, während gleichzeitig ein Übersprechen und eine Zeitverzögerung aufgrund des übermäßigen Ansprechvermögens ausgeschlossen sind und sichergestellt wird, daß ein ausreichender Kontrast erhalten wird.

Fig. 26 zeigt ein weiteres Beispiel eines Musters unterteilter Anzeigeelementelektroden für den Fall, bei dem die Steuerung in der erfindungsgemäßen Weise erfolgen soll. Eine Information, die Stunden und Minuten angibt, wird über ein 7-segmentiges Anzeigeelement angezeigt. Die Fig. 26a und 26b zeigen, wie die Zeilenelektroden und die Spaltenelektroden Jeweils unterteilt sind. Fig. 26c zeigt 7 Segmente, von denen jedes mit einem Buchstaben des Alphabetes a bis g bezeichnet ist.

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In Fig. 26a steht eine Leitung 311 gemeinsam mit den Elektroden a, d, e, f und g in Fig. 26c in Verbindung. Diese Leitung 311 dient als gemeinsame Elektrode D1 für die 10 Stunden-Ziffer, die 1 Stunden-Ziffer, beide Minuten-Ziffern und den Sekunden-Doppelpunkt. Die Leitung 312 steht gemeinsam mit den Elektroden b und c in Verbindung und dient als gemeinsame Elektrode D2 für die 1 Stunden-Ziffer und die beiden Minuten-Ziffern. In Fig. 26b, in der die Unterteilung der Spaltenelektroden dargestellt ist, sind die Elektroden a, b und c, g miteinander verbundenj während die Elektroden d, e und f mit ihren Nachbarn nicht verbunden sind und somit unabhängig sind. Das heißt mit anderen Worten, daß die Spaltenelektroden nur aus 5 Elektroden bestehen, so daß die Anzahl der Elektroden um 2 verringert ist.

Fig. 27 zeigt eine symbolische Darstellung der Elektrodenunterteilung von Fig. 26 und ist mit einer Bezeichnung versehen, die den Buchstaben des Alphabets entspricht, mit denen die Elektroden in Fig. 26b bezeichnet sind. Die Elektroden Sab und Sgc sind in Matrixform in Hinblick auf die Elektroden D1 und D2 geschaltet. Wenn Elektroden verwandt werden, die in der in Fig. 26 dargestellten Weise unterteilt sind, ermöglichen es die in Matrix geschalteten Elektroden,die Gesamtanzahl der Anzeigeelektroden im Vergleich zu einem statischen Steuersystem zu verringern. D.h. mit anderen Worten, daß dann, wenn eine statische Steuerung für eine Anzeige von Stunden und Minuten erfolgt, wie es in Fig. 26 dargestellt ist, 23 Spaltenelektro den und eine Zeilenelektrode oder insgesamt 24 Elektroden er forderlich sind. Wenn die Elektroden jedoch in der in Fig. dargestellten Weise unterteilt sind, reichen 17 Spaltenelektroden und 2 Zeilenelektroden, d.h. insgesamt 19 Elektroden aus. Darüberhinaus können die Elektroden a und d zusanmengeschaltet sein, wenn die Anzeige in einer Uhr verwandt wird, da die 10 Minuten-Ziffer nur bis 5 zählt, bevor sie auf O zurückgeht· In diesem Fall kann die Anzahl der oben erwähnten Elektroden weiter um eine Elektrode verringert werden. Wenn darUberhinau·

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zwei 7-segmentige Anzeigeelemente hinzugefügt v/erden, um eine Sekundenanzeige sowie eine Stunden- und Hinutenanzeige zu ermöglichen, sind die Elektroden a und d der 10 Minuten-Ziffer und der 10 Sekunden-Ziffer zusammengeschaltet, so daß im Gegensatz zu 36 Elektroden, die für ein statisches Steuersystem erforderlich wären, nur 27 Elektroden ausreichen, wenn die Elektroden in der in Fig. 26 dargestellten V/eise unterteilt sind. Wenn 7-segmentige Anzeigeelemente hinzugefügt werden, um gleichzeitig den Monat und das Datum anzuzeigen, sind nur 43 Elektroden im Gegensatz zu 58 Elektroden beim statischen Steuersystem erforderlich. Eine Unterteilung in der in Fig. 26 dargestellten Weise zeigt somit, daß die Anzahl der notwendigen Elektroden annähernd 3/4 der Anzahl an Elektroden entspricht, die für ein statisches Steuersystem erforderlich sind.

Wenn bei einem statischen Steuersystem ein Signal, das an einer gemeinsamen Elektrode liegt, mit X ausgedrückt wird, so liegen an den Segmentelektroden zwei Arten von Signalen, nämlich das Signal X für die Anzeige und das Signal X für die Nichtanzeige. Wenn die für die Arbeit eines zwei Ziffern Matrix-Steuersystem mit zwei Zeilenelektroden, die durch das Unterteilen einer gemeinsamen Elektrode in zwei Teile erhalten werden, an den Ziffernelektroden liegenden Signale mit X und Y bezeichnet werden, so können die an den Spaltenelektroden liegenden Signale mit 01, 01, 02 und 02 bezeichnet werden, die vollständig unabhängig von den Signalen X und Y sind und die in Übereinstimmung damit angelegt werden, ob die Kreuzungspunkte der Elektroden, die mit der Matrix verbunden sind, in den anzeigenden oder den nicht anzeigenden Zustand kommen sollen.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem Signal X und Y an den Zeilenelektroden liegen, werden die jeweiligen Spaltenelektroden mit drei Arten von Signalen versorgt, nämlich mit Signalen X und Y, die identisch mit den Signalen sind, die an den Zeilenelektroden liegen, und mit einem Signal Z, das von

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den Signalen X und Y unabhängig ist. Diese Signale liegen in Abhängigkeit davon an, ob ein anzeigender oder nicht anzeigender Zustand angegeben ist.

Fig. 28 dient zur Beschreibung der Steuersignale, die beim erfindungsgemäßen Anzeigesteuersystem an den jeweiligen Anzeigeelementen liegen. Fig. 28(1) zeigt ein frequenzgeteiltes Signal 0, das von einem Oszillator erhalten wird und eine Frequenz von annähernd 64 Hz aufweist. In den Fig. 28(2) und 28(3) sind Signale X und Y dargestellt, die tatsächlich gleich dem Signal 0 geteilt durch 2 sind. Das Signal X ist mit der ansteigenden Flanke des Signals 0 und das Signal Y ist mit abfallenden Flanke des Signals 0 synchronisiert. In Fig. 28(4) ist ein Signal Z aufgetragen, das gleich dem Signal X geteilt durch 2 ist. Diese drei Signale X,Y,Z werden dazu benutzt, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu betreiben, wobei das Signal X an der D1 Zeile der Leitung 311 in Fig. 26 und das Signal Y an der D2 Zeile der Leitung 312 liegen.

Die Signale X,Y und Z werden wahlweise an die jeweiligen Anzeigeelemente in Abhängigkeit davon gelegt, ob diese Elemente anzeigen sollen oder nicht. Aus Fig. 28 ist ersichtlich, daß die Signale zwei Potentialpegel haben, und daß ihre Spannungen durch die optische Sättigungsspannung Vg der Flüssigkristallanzeigeelemente bestimmt ist. Wenn beispielsweise die optische Sättigungsspannung V_g einen Effektivwert von 2 V hat, erfüllt das Signal 0 eine Steuerfunktion auf einer Batteriespannung von 1,5 V und beträgt die Spannung, auf der die Signale X,Y und Z die Steuerung ausführen, das Doppelte des Wertes des Signales 0 oder 3 V.

Fig. 29 zeigt das Anlegen der Signale an die Spaltenelektroden in Abhängigkeit davon, ob sie in den anzeigenden oder den nicht anzeigenden Zustand gebracht werden sollen, wenn die Elektroden In der in Fig. 26 dargestellten Weise unterteilt sind. In Fig.

29a ist mit einem Kreis-Symbol ein Anzeigeelement bezeichnet, das anzeigen soll, während mit dem Symbol X ein Anzeigeelement bezeichnet ist, das nicht anzeigen soll. Diejenigen Inzeigeelemente, die nur in der D1 Zeile enthalten sind, können in den anzeigenden Zustand durch das Anlegen des Signales Y gebracht werden, während das Signal X dann anliegt, wenn die Elemente nicht in einen anzeigenden Zustand angebracht werden sollen. Was die D1 Zeile, die D2 Zeile und die in Matrixform geschalteten Anzeigeelemente anbetrifft, so ist es weiterhin ausreichend, das Signal Z an beide Elektroden den Kreuzungspunkten der Matrix anzulegen, wenn die Elemente anzeigen sollen. Wenn ein Element nur an einem Kreuzungspunkt der Matrix anzeigen soll und die anderen Elemente nicht anzeigen sollen, kann das Signal Y an die Spalte zum Anzeigen seiner Anzeigeelemente gelegt werden und kann das Signal X an die Zeile gelegt werden, um seine Anzeigeelemente zum Anzeigen zu bringen.

Fig. 29b zeigt die Signale, die an den jeweiligen Spaltenelektroden Sd, Se, Sf, Sab und Scg bei einer in der in Fig. 26 dargestellten Weise unterteilten Elektrode gelegt werden. In diesem Fall werden die Zahlen von O bis 9 mit Hilfe von 7 Segmenten angezeigt, die in Übereinstimmung mit den oben erwähnten Bedingungen der Anzeige oder Nichtanzelge gesteuert werden. Wenn beispielsweise die Zahl 5 angezeigt werden soll, gibt Fig. 9b an, daß das Signal Y an die Elektrode Sd und das Signal X an die Elektrode Se gelegt wird. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß keiner der Kreuzungspunkte der in Matrix geschalteten Elektroden den nicht anzeigenden Zustand einnehmen wird.

Fig. 30 zeigt die Zahlen von O bis 9, die durch die 7 Segmente gebildet werden. Daß die Elektroden in der in Fig. 26 dargestellten Weise unterteilt werden, beruht auf der Tatsache, daß die in Matrix geschalteten Segmente ab und cg niemals beide in

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einem nicht anzeigenden Zustand sind.

Wenn Signale mit den in Fig. 28 dargestellten Wellenformen an die Anzeigeelektroden einer FlUssigkristallanzeigevorrichtung gelegt werden, werden die Anzeigeelemente zum Anzeigen durch eine Effektivspannung von 1/2 V erregt, während an den Anzeigeelementen zum Nichtanzeigen, die sich an den Kreuzungspunkten der Matrix befinden, eine Spannung gleich O gelegt wird. In diesem Fall ist V die Spannung der Signale X, Y und Z. Wenn beispielsweise eine Batteriespannung von 1,5 V verwandt wird und die Signale X,Y und Z eine Spannung von 3 V oder die doppelte Spannung der Batterie haben, werden die Anzeigeelemente bei einer Effektivspannung von 2,1 V anzeigen.

Durch die Unterteilung der Elektroden in der oben beschriebenen Weise und durch die Verwendung der dargestellten Wellenformen ist es somit möglich,vollständig ein übersprechen auszuschalten und die Anzahl der Anzeigeelektroden zu verringern.

Fig. 31 zeigt ein Blockschaltbild für eine elektronische Uhr, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung aufweist, die nach dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren betrieben wird. Mit 361 ist ein Oszillator, mit 362 ist ein Frequenzteiler und mit 363 sind Stunden-, Minuten- und Sekundenzähler zum Messen der Zeit bezeichnet. Mit 365 ist ein Dekodierer, mit 366 ein Treiber, mit 367 ein Block zum Erzeugen der Steuersignale, die in Fig.28 dargestellt sind, und mit 368 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bezeichnet.

Fig. 32 zeigt die.Dekodierer- und Treiberschaltungen für die Uhr. Mit 413 sind die Zähler für die Stunden, Minuten, Sekunden und ähnliches bezeichnet. Wenn der Zähler 413 aus einem durch 10 teilenden Zähler besteht, dann ist es möglich, Ausgangssignale A,B,C und D mit einem Gewicht von 2°, 2¹, 2² und 2^ zu erzeugen. Der Dekodierer 414 ist ein 7 Segment-Dekodierer und

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hat denselben Aufbau wie ein Dekodierer, der bei einem herkömmlichen statischen Steuersystem verwandt wird. Mit 416 ist ein Treiber für ein 7 Segment-Ausgangssignal bezeichnet, der auf die Signale X,Y und Z hin 5 Segment-Ausgangssignale erzeugt. Der Dekodierer 415 dekodiert direkt die Zählerausgangssignale für 5 Segmente, und ein 5 Segment-Treiber 417 arbeitet auf die Signale X,Y und Z in ähnlicher Weise wie der Treiber 416. Mit 418 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel soll eine Information bezüglich der Zahlen von 0 bis 9 angezeigt werden, so daß fünf Spaltenelektroden und zwei Zeilenelektroden erforderlich sind. Welcher Dekodierer verwandt wird, bestimmt sich nach den Daten der Uhr. Der Aufbau der im folgenden beschriebenen Dekodiererund Treiberschaltungen basiert auf Elektroden, die in der in Fig. 26 dargestellten Weise unterteilt sind.

In Fig. 33 ist der Aufbau der Treiberschaltung 416 dargestellt. Dieses Beispiel einer Treiberschaltung wird für eine Anzeige verwandt, bei der Sekunden und Minuten oder ähnliches in Form der Zahlen von 0 bis 9 angezeigt werden. Die Treiberschaltung verknüpft die a, a, b, b ... g,g Ausgangssignale, die durch einen herkömmlichen 7-Segment-Dekodierer erzeugt werden, und die Signale X,Y und Z und liefert die Ausgangssignale für die Spalten Sab, Scg, Sd und Se und Sf. Die Leitungen 420, 421,422 sind diejenigen Leitungen, an denen die Signale X,Y und Z liegen, und die Leitung 423 liefert das g Segmentausgangssignal vom Dekodierer 414. Mit 424 ist ein UND-Glied und mit 425 ein ODER-Glied bezeichnet. Bezüglich der Sf Segmenteleketrode wird die folgende Beziehung eingehalten: Sf = fY + fX. D.h. mit anderen Worten, daß dann, wenn das Ausgangssignal f des Dekodierers auf einem logischen Pegel H liegt, das Signal Y als Ausgangssignal erscheint, während dann, wenn das Ausgangssignal des Dekodierers auf dem logischen Pegel L liegt, das Signal X das Ausgangssignal ist. Dasselbe trifft auch für Sd und Se Segmentelektroden zu. Bezüglich der Sab Segmentelektrode ist

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Sab = abZ + HbX + abY. Somit erscheint das Signal Z als Aus-. gangssignal,wenn das a und das b Segment beide auf dem logischen Pegel H liegen, erscheint das Signal X als Ausgangssignal, wenn das a Segment auf dem Pegel L liegt und das b Segment auf dem logischen Pegel H liegt, und erscheint das Signal Y als Eingangssignal an der Sab Elektrode, wenn das a Segment auf dem Pegel H und das b Segment auf dem logischen Pegel L liegen. Das gleiche trifft für die Elektrode Scg zu.

Es versteht sich somit, daß die oben beschriebene Treiberschaltung 416 von einem Dekodierer Gebrauch macht, der denselben Aufbau wie diejenigen Dekodierer hat, die bei einem herkömmlichen statischen Steuersystem verwandt werden.

Fig. 34 zeigt einen zweiten Dekodierer und eine zweite Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Block 391 gibt den Dekodiererteil und der Block 392 gibt den Treiberteil wieder. Wie das in Fig. 33 dargestellte Ausführungsbeispiel, ist auch dieses Ausführungsbeispiel dazu geeignet, Zahlen von O bis 9 anzuzeigen,und in Übereinstimmung mit dem Aufbau in Fig. 32 ist der Dekodierer 415 durch den Block 391 in Fig. 34 wiedergegeben und ist der Aufbau der Treiberschaltung 417 durch den Block 392 in Fig. 34 wiedergegeben.

Die Leitungen 430 und 431 in Fig. 34 liefern Ausgangs signale von den Zählern, die durch A,B,C und D.dargestellt sind und jeweils das Gewicht 2°, 2¹, 2²urid 2³ haben. Mit 432 ist ein UND-Glied und mit 433 ist ein ODER-Glied bezeichnet. Im folgenden wird ein Beispiel gegeben, bei dem ein Ausgangssignal vom Dekodierer an der Eingangsseite der Elektrode Se liegt. Aus der Wertetabelle von Fig. 29b ergibt sich, X = AD + ABC + BCD und Y = A"BD" + ABC. D.h. mit anderen Worten, daß dann, wenn die Ausgangssignale vom Zähler diesen Beziehungen genügen, Signale X und Y an der Eingangsseite der Elektrode Se liegen. Für die Elektrode Se ist das Ausgangssignal ABD" + ABC = P.

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Dieses Ausgangssignal des Dekodierers liegt an der Treiber schaltung, die durch den Block 392 wiedergegeben ist. Die logische Funktion für die Treiberschaltung ist durch X χ » ρ + γ « ρ gegeben. An der Elektrode Se liegt das Signal Y, wenn das Ausgangssignal P des Dekodierers auf dem logischen Pegel H liegt, und das Signal X, wenn das Ausgangssignal P auf dem logischen Pegel L liegt, wobei das Signal Y einen anzeigenden Zustand und das Signal X einen nicht anzeigenden Zustand angibt.

Zur Beschreibung der Elektrode Sab wird die Wertetabelle gemäß Flg. 29b wie im vorhergehenden Fall verwandt. Die logischen Gleichungen lauten in diesem Fall:

X ■ ABCD + ABCD Y = ABCD + ABCD JS β ABD + AOD + BCD

Die rechten Seiten der obigen Beziehungen werden durch die UND- und ODER-Glieder des Dekodierers gebildet,und die Treiberschaltung

392 entscheidet in Abhängigkeit davon, ob die dekodierten Sig nale einen anzeigenden oder nicht anzeigenden Zustand angeben, welches der Signale X,Y und Z an die Eingänge der Anzeigeelektrode Sab zu legen ist.

Die Dekodierer-und Treiberschaltungen, die in Fig. 33 und 34 dargestellt sind, unterscheiden sich in ihrem Aufbau in Abhängigkeit von der Spezifizierung der Segmentelektrodenanordnung bezüglich der Ziffernelektroden. Die Schaltungen können daher auf viele Arten abgewandelt werden, und die oben bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Schaltungen stellen nur eine der Möglichkeiten dar. Darüberhinaus sind die an den Anzeigeelektroden liegenden Signale nicht auf Signale beschränkt, die die in Fig. 28 dargestellte Wellenform haben.

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Fig. 35 zeigt ein abgewandeltes Beispiel der Anzeigesteuersignale. Fig. 35(1), (2) und (3) zeigen die Signale X,Y und Z. In diesem Fall bestehen dieselben Beziehungen wie im Fall der Bedingungen von Fig. 29. Wenn die bei diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Steuersignale verwandt werden, werden an die Elemente, die in einen anzeigenden Zustand zu bringen sind, Spannungen mit einer Wellenform angelegt, die im typischen Fall die in Fig. 35 (4) dargestellte Form haben. Die auf die Anzeigeelemente in diesem Fall geprägte Effektivspannung beträgt Y2/3 der Batteriespannung. Wenn die Batteriespannung somit 3 V beträgt, beträgt die Effektivspannung 2,45 V. An einem Element, das nicht anzeigen soll, liegt eine Spannung von O V.

In Fig. 36 ist ein weiteres abgewandeltes Beispiel der Wellenformen dargestellt, mit denen die Steuerung erfolgen kann. Fig. 36 (1), (2) und (3) zeigen die Signale X,Y und Z Jeweils, die alle dieselbe Frequenz haben. Wenn die dargestellte Phasenbeziehung verwandt wird, tritt ein Intervall auf, über das eine Spannung von O V über den Elektroden der anzuzeigenden Anzeigeelemente während eines Teils der· Zwischenzeit liegt, in der die Richtung der anliegenden Spannung umgekehrt wird. Die zu dieser Zeit in der Kapazität zwischen den Elektroden geladene Elektrizitätsmenge fließt über einen Entladeweg ohne durch die Energiequelle zu gehen, so daß ein unnötiger Energieverbrauch vermieden werden kann.

Bei diesem Steuersystem bestehen die folgenden Beziehungen zwischen den Spannungen der Signale X,Y und Z. Wenn die mittle re Spannung der Signale X,Y und Z bezüglich der Zeit in Form einer Bezugsspannung angegeben wird, ergibt sich:

1) Es tritt ein Intervall auf, über das die Spannung der Signale X,Y dasselbe Vorzeichen hat.

2) Vorzugsweise hat dieses Intervall einen Gesamtwert von mehr als 1/2, Jedoch weniger als 3/4 (2/3 ist am meisten bevorzugt).

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3) Während dieses Intervalls hat das Signal Z dasselbe Vorzeichen wie die Signale X und Y,der Rest der Wellenform ist jedoch im Vorzeichen verschieden.

4) Das Intervall, über das Z dasselbe Vorzeichen wie X und Y hat, und das Intervall, über das Z gegenüber den Signalen X und Y im Vorzeichen verschieden ist, betragen jeweils vorzugsweise die Hälfte des unter Punkt 3) angegebenen Intervalls.

5) Es tritt ein Intervall auf, über das die Spannungen der Signale X und Y sich im Vorzeichen unterscheiden.

6) Während eines Teils des unter Punkt 5) angeführten Intervalls hat das Signal Z dasselbe Vorzeichen wie das Signal X, unterscheidet sich im Vorzeichen jedoch während des anderen Teils des Intervalls.

7) Das unter Punkt 6) genannte Intervall, über das die Signale X und Z dasselbe Vorzeichen teilen, beträgt vorzugsweise die Hälfte der jeweiligen unter Punkt 6) angeführten Intervalle,

8) Die Effektivspannungen von (X-Y), (X- Z) und (Y - Z) sind annähernd gleich groß.

9) Die Signale X,Y und Z können mehrere Spannungspegel einnehmen, obwohl die Schaltung einfacher aufgebaut werden kann, wenn nur zwei Spannungspegel verwandt werden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.

Fig. 37 zeigt in einem Diagramm die Wellenform der Zeilen- und Spaltensteuersignale, die an einer Anzeigevorrichtung liegen, die in Matrixform unter Verwendung von vier Zeilenelektroden angeordnet ist. In Fig. 37 sind mit R1 bis R4 die Zeilensteuersignale bezeichnet, die an der ersten bis vierten Zeilenelektrode jeweils liegen. Co bezeichnet ein Spaltensteuersignal, um die Anzeigeelemente auf allen Zeilenelektroden in den nicht anzeigenden Zustand zu bringen. Mit C12, C13, C14, C23, C24 und C34 sind Spaltensteuersignale bezeichnet, die Anzeigeelemente auf zwei Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand bringen. C123, C134, C234 bezeichnen Spaltensteuersignale, die ein Anzeigeelement auf einer der Zei-

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lenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand bringen. C1234 bezeichnet ein Spaltensteuersignal, das Anzeigeelemente auf allen Zeilenelektroden in den anzeigenden Zustand bringt. Der Index 1,2,3,4 am Buchstaben C gibt die Nummer der Zeilenelektroden an, deren Anzeigeelemente anzeigen sollen. Eine Zyklusdauer T enthält eine Adressierzeit aus den Zeitintervallen Tal, Ta2, Ta3.und Ta4 und eine Nichtadressierzeit aus einem Zeitintervall Tn. Während der Adressierzeit haben die Zeilensteuersignale R1 bis R4 das Spannungspotential V1 während ■/ Zeitintervalle Ta1 bis Ta4 jeweils. Während der nicht-.dressierzeit, die dem Zeitintervall Tn entspricht, sind die Spannungspotentiale aller Zeilensteuersignale gleich. Es wird sich zeigen, daß während der Adressierzeit eine der Zeilenelektroden auf einem Potentialpegel liegt, der vom Potentialpegel der restlichen Zeilenelektroden während jedes der Zeitintervalle verschieden ist. Während des Zeitintervalls Ta1 ist somit R2 = R3 = R4 £ R1, während des Zeitintervalls TalT'ist R1 = R3 = R4 ^ R2, während des Zeitintervalls Ta3 ist . . R1 = R2 = R4 φ R3 und während des Zeitintervalls Ta4 ist R1 = R2 = R3 £ R4.

Um die Anzeigeelemente aller Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand zu bringen, wird an die Spaltenelektrode ein Spannungspotential gelegt, das gleich dem Spannungspotential der drei Zeilenelektroden ist, wie es durch das Spaltensteuersignal Co dargestellt ist. Während des Zeitintervalls Ta1 ist somit Co = R2 = R3 = R4, während des Zeitinervalls Ta2 ist Co = R1 = R3 = R4, während des Zeitintervalls Ta4 ist Co - R1 = R2 = R3 und während des Zeitintervalls Tn ist Co = R1 = R2 = R3 = R4.

Um die Anzeigeelemente von zwei Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand zu bringen, wird die Zeilenelektrode mit einem Spannungspotential gleich dem, das an den nicht anzeigenden Zeilenelektroden während der Zeitintervalle liegt, während

ζ·
der sie adressiert sind, mit eihem Spannungspotential, das

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sich von dem Potential unterscheidet, das an den anzeigenden Zeilenelektroden während der Zeitintervalle liegt, während der sie adressiert sind, und mit demselben Spannungspotential versorgt, das während des nicht adressierenden ZeitIntervalls an allen Zeilenelektroden liegt. Beispielsweise hat das Spaltensteuersignal C12 das Spannungspotential O gleich dem der Zeilensteuersignale RjJf R4 während der Zeitintervalle Ta1 und Ta2, während der die nicht anzeigenden Zeilenelektroden R3, R4 adressiert sind, d.h. C12 = R3 = R4. Während der Zeitintervalle Ta1 und Ta2, während der die anzeigenden Zeilenelektroden R1 und R2 adressiert sind, hat jedoch das Spaltensteuersignal ein Spannungspotential, das sich von dem der Zeilensteuersignale R1 und R2 unterscheidet, so daß C12 f R1 und C12 fi R2 ist. Während des Zeitintervalls Tn ist C12 = R1=R2=R3 β R4. Bei diesen Wellenformen der Steuersignale, die an den Zeilen- und Spaltenelektroden liegen, beträgt der Effektivwert des Steuersignals, das am Anzeigeelement liegt,im anzeigenden Zustand -/3/ί? V und im nicht anzeigenden Zustand "VTTB V. In diesem Fall beträgt der Arbeitsspielraum ~p. Es versteht sich, daß das grundlegende Konzept der Bildung der Zeilen- und Spalt^nsteuersignale auch auf den Fall angewandt werden kann, bei dem die Anzeigevorrichtung mehr als fünf Zeilenelektroden aufweist, die in Matrixform angeordnet sind.

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-se -

Leerseite

Claims

2727Q10 Patentansprüche

1. jVerfahren zum Betreiben einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung mit Zeilen- und Spaltenelektroden, die in Matrixform angeordnet sind, so daß Anzeigeelemente an den Schnittpunkten zwischen den Zeilen- und Spaltenelektroden derart vorgesehen sind, daß die Anzahl χ der Anzeigeelemente, die längs einer Spalteneleketrode in den nicht anzeigenden Zustand gebracht werden, deren andere Anzeigeelemente in einen anzeigenden Zustand gebracht werden, die folgende Beziehung erfüllt:

< · ■■
x = η - l

wobei η die Gesamtanzahl der Zeilenelektroden ist, 1 eine ganze Zahl größer als ein Wert k, jedoch

kleiner als η ist,
k ausgedrückt wird als:

' n²+n-l-/n³-n+l

2n

wobei k die größte ganze Zahl ist,die die obige Beziehung erfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß immer zwei Zeilensteuersignateein Spannungspotential haben,das die folgende Beziehung erfüllt:

wobei T = eine Zyklusdauer,

ri = Spannungspotential des i-ten Zeilensteuer signals,
rj = Spannungspotential des j-ten Zeilensteuer

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ORIGINAL INSPECTED

signals,
t = Zeit,
R = Konstante,

und daß die Spaltensteuersignale Spannungspotentiale haben, die die folgende Beziehung erfüllen:

Eon /..'"■
C ν ro = A 211 (ri-ro)

wobei C = Spannungspotential eines Spaltensteuersignals, das η - 1 Anzeigeelemente in einen nicht anzeigenden Zustand und die anderen Anzeigeelemente in einen anzeigenden Zustand bringt, ro = mittleres Spannungspotential aller Zeilensteuersignale ,
A = Konstante,

= Summe der Zeilenelektroden mit Anzeigeelementen, die in den anzeigenden Zustand gebracht werden, wobei A wenigstens eine der folgenden Beziehungen erfüllt:

A - 2/(n - I )

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter den Spaltensteuersignalen ein Spaltensteuersignal Cl befindet, das ein Anzeigeelement auf 1 Zeilen in einen anzeigenden Zustand und ein Anzeigeelement auf (n - 1) Zeilen in einen nicht anzeigenden Zustand bringt, und daß in V_ektordarstellung dieses Zeilensteuersignal Cl auf einer Linie liegt, die den Mittelwert r aller Zeilensteuersignale und den Mittelwert r - - der Zeilensteuersignale für die Anzeigeelemente auf den Zeilenelektroden, die in einei nicht anzuzeigenden Zustand zu bringen sind, verbinde^,und daß Cl, r_Qif, r_Q derart in einer Linie lie-

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gen, daß der Abstand zwischen Cl und r zweimal so groß wie der Abstand r_Q und r -- ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß η = 3 ist, und daß in Vektordarstellung die Zeilensteuersignale die Scheitel eines gleichseitigen Dreiecks einnehmen, die auf einem Kreis mit dem Radius R und dem Mittelpunkt Co liegen, der das Spaltensteuersignale ist, das die Anzeigeelemente aller Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand bringt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

η = 4 ist, und daß in Vektordarstellung die Zeilensteuersignale die Scheitel eines regelmäßigen Tetraheders einnehmen und auf einer Kugelfläche liegen, dessen Mittelpunkt das Spaltensteuersignal Co ist, das die Anzeigeelemente auf allen Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand bringt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß χ kleiner als 2 ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltensteuersignale ein Steuersignal, das in seiner Wellenform mit den Zeilensteuersignalen identisch ist, und ein Steuersignal umfassen, das sich in seiner Wellenform von den Zeilensteuersignalen unterscheidet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen- und Spaltensteuersignale zeitvervielfacht sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-optische Anzeigevorrichtung ein Flüssigkristall ist und erste und zweite Zeilenelektroden sowie erste Spaltenelektroden, die die ersten und zweiten Zeilenelektroden schneiden, und zwei Spaltenelektroden aufweist,

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die nur entweder die ersten oder die zweiten Zeilenelektroden schneiden, daß an den ersten und zweiten Zeilenelektroden erste und zweite Steuersignale liegen, und daß an den zweiten Spaltenelektroden wahlweise entweder die ersten oder die zweiten Steuersignale Jeweils liegen, während an den ersten Spaltenelektroden wahlweise die ersten und zweiten Steuersignale und ein drittes Steuersignal in Abhängigkeit davon liegen, ob ein anzeigender oder ein nicht anzeigender Zustand gewünscht ist.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Pegel der ersten, zweiten und dritten Steuersignale zwischen zwei Potentialpegeln ändert.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

ersten und zweiten Steuersignale ihre Wellenform haben, jedoch phasenverschoben sind, und daß das dritte Steuersignal sich in seiner Wellenform von den ersten und zweiten Steuersignalen unterscheidet.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Steuersignale verschiedene Wellenformen haben, und daß das dritte Steuersignal eine Wellenform aufweist, die mit der Wellenform des zweiten Steuersignals identisch ist, wobei das zweite und das dritte Steuersignal gegeneinander phasenverschoben sind.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Steuersignale dieselbe Frequenz haben und 'gegeneinander phasenverschoben sind.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl i der Zeilenelektroden größer als 3 ist, daß die Spaltenelektroden in Matrixform mit den i·Zeilenelektroden angeordnet sind, daß die Zeilen- und Spaltensteuersignale sich zwischen zwei Potentialpegeln ändern, .

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-S-

daß die Zeilensteuersignale ein erstes Spannungspotential während vorgeschriebener Zeitintervalle Ta1.... Tai innerhalb einer Adressierzeitspanne einer Zyklusdauer und einen zweiten Spannungspegel während einer Nichtadressierzeitdauer Tn in der Zyklusdauer haben, und daß die Spaltensteuersignale derartige Spannungspotentiale haben, daß an den Spaltenelektroden ein Spannungspotential gleich demjenigen der Zeilensteuersignale während der vorgeschriebenen Zeitintervalle Ta1 ... Tai liegt, um die Anzeigeelemente aller Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand zu bringen, daß,um die Anzeigeelemente von zwei Zeilenelektroden in den nicht anzeigenden Zustand zu bringen,an den Spaltenelektroden ein Spannungspotential, das gleich dem an den Zeilenelektroden für den nicht anzeigenden Zustand liegenden Potential während der Zeitintervalle ist, über die diese Zeilenelektroden adressiert sind, ein Spannungspotential, das sich von demjenigen Spannungspotential unterscheidet, das an den Zeilenelektroden für den anzeigenden Zustand während der Zeitintervalle liegt, während der diese Zeilenelektroden adressiert sind, und ein Spannungspotential liegt, das gleich demjenigen aller Zeilenelektroden während des nicht adressierenden Zeitintervalls Tn ist, und daß eine Spaltenelektrode, deren Anzeigeelement, das eine Zeilenelektrode schneidet, in einen nicht anzeigenden Zustand zu bringen ist, mit einem Spannungspotential versorgt wird, das sich von demjenigen Potential unterscheidet, das während des Zeitintervalls an den Zeilenelektroden liegt, über das eine der Zeilenelektroden adressiert ist, und daß eine Spaltenelektrode, deren Anzeigeelemente, die alle Zeilenelektroden schneiden, in den anzeigenden Zustand zu bringen sind, mit einem Spannungspotential, das sich von demjenigen Potential unterscheidet, das an den Zeilenelektroden während der Adressierzeitdauer liegt, und mit einem Spannungspotential versorgt wird, das gleich

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demjenigen Potential ist, das während der nicht adressierenden Zeitdauer an den Zeilenelektroden liegt.

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