DE2727010C3 - Verfahren zum Betreiben einer elektrooptischen Anzeigevorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer elektrooptischen Anzeigevorrichtung

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DE2727010C3 DE2727010A DE2727010A DE2727010C3 DE 2727010 C3 DE2727010 C3 DE 2727010C3 DE 2727010 A DE2727010 A DE 2727010A DE 2727010 A DE2727010 A DE 2727010A DE 2727010 C3 DE2727010 C3 DE 2727010C3
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Akira Tokio Tsuzuki
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Description

1 die Anzahl /der Zeilenelektroden größer als 3 ist,
2 die Spaltenelektroden in Matrixform mit den / j< > Zeilenelektroden angeordnet sind,
3 die Zeilen- und Spaltensteuersignale sich zwischen zwei Potentialpegeln ändern,
4 die Zeilensteuersignale ein erstes Spannungspotential während vorgeschriebener Zeitinter- 3-, valle Ta 1... Taiinnerhalb einer Adressierzeitspanne einer Zyklusdauer und einen zweiten Spannungspegel während einer Nichtadressierzeitdauer Thin der Zyklusdauer haben,
5 dio Spaltensteuersignale derartige Spannungspotentiate haben, daß an den Spaltenelektroden ein Spannungspotential gleich demjenigen der Zeilensteuersignale während der vorgeschriebenen Zeitintervalle Ta 1... Ta/Iiegt, um die Anzeigeelemente aller Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand zu bringen,
6 an den Spaltenelekitroden ein Spannungspotential liegt, um die Anzeigeelemente von zwei Zeilenelektroden in den nicht anzeigenden Zustand zu bringen, -,0
6.1 das gleich dem an den Zeilenelektroden für den nicht anzeigenden Zustand liegenden Potential während der Zeitintervalle ist, über die diese Zeilenelektroden adressiert sind,
6.2 das sich von demjenigen Spannungspotential -,-, unterscheidet, das an den Zeilenelektroden für den anzeigenden Zustand während der Zeitintervalle liegt, während der diese Zeilenelektroden adressiert sind,
6.3 das gleich demjenigen Spannungspotential «) aller Zeilcnelektroden während des nicht adressierenden Zeitintervalls Tn ist,
7 eine Spaltenelektrode, deren Anzeigeelement, das eine Zeilenclektrode 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,
8 eine Spaltenelektrode, deren Anzeigeelemente, die alle Zeilenelektroden schneiden, in den anzeigenden Zustand zu bringen sind, mit einem Spannungspotential, das an den Zeilenelektroden während der Adressierzeitdauer liegt, und mit einem Spannungspotential versorgt wird, das gleich demjenigen Potential ist, das während der nicht adressierenden Zeitdauer an den Zeilenelektroden liegt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung, die von Fiüssigkristallen, von Substanzen, die einer elektrischen Verformung aufgrund eines elektrischen Feldes unterliegen, von Glühelementen, exothermen F.'rmenten und Substanzen Gebrauch macht, deren Farb^ sich in Abhängigkeit von der Temperatur oder ähnlichen Parametern ändert, und insbesondere einer Anzeigevorrichtung, deren Elektroden matrixartig mit Anzeigeelenienten verbunden sind, deren optische Eigenschaften im wesentlichen von dem Effektivwert der anliegenden Spannung abhängen.
Bei einem Matrixsteuersystem sind die Anzeigeelcmente in η Zeilen und q Spalten gruppiert, wobei die Zeilensteuersignale r an den Zeilenelektroden und die Spaltensteuersignale Can den Spaltenelektroden liegen.. In diesem Fall wird eine Spannung mit einem Effektivwert von
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 roll, werden Steuersignale r und C angelegt, deren Wcllenformen 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 man die minimale, den eingeschalteten Elementen eingeprägte Spannung mit »Von«bezeichnet und die maximale, den ausgeschalteten Elementen eingeprägte Spannung mit »Voff« bezeichnet, so kann das Verhältnis <x = 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 Arbeitsspielraum eine K jnstante, die durch das Steuersystem bestimmt ist, und dient der Arbeitsspielraum als Nennwert, über den die Qualität des Steuersystems beurteilt werden kann.
Da die Änderungen in den optischen Eigenschaften von verdrehempfindlichen nematischen Flüssigkristallen oder nematischen Drillungsflüssigkristallen sich außerordentlich gering in Abhängigkeit von Spannungsabweichungen ändern, kann ein guter Kontrast nur dann erhalten werden, wenn das Steuersystem einen Arbeits-
Spielraum 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 und gegenüber Schwankungen in der Spannung der Energiequelle über einen weiten Temperaturbereich widerstandsfähig sein sollen, wie es dann der Fall 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 2" Muster anzeigen können, werden an die Zeilen- und Spaltenelektroden gelegt. Der Arbeitsspielraum ist daher klein und beträgt beispielsweise λ = ftn+Jf/Jn- T] für die Vz Vorspannung unter
Vci'wcMuüng VGn ZWCi tincrgiCCjüCiiCPi ΓΓμι uTC! PoiCM
tialpegeln und λ = \ßj)"+ 8)/η für Ui 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 Anzeigeelementen 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 2" 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 erhöher. Ein Muster der zweiten Art wird im folgenden als schwierigstes Muster bezeichnet. Der Arbeitsspielraum wird tatsächlich durch eine bestimmte Kombination von An7pippmii^tern läncrs mehrerer Spalten bestimmt. Da die herkömmlichen Steuerverfahren Steuersignale verwenden, deren Wellenformen allen Mustern entsprechen, unter denen sich die schwierigsten Muster des obengenannten Typs befinden, ist der Arbeitsspielraum auf einen niedrigen Wert begrenzt.
Ziel der Erfindung ist daher eine Anordnung der Anzeigeelementverbindungen, die keine der schwierigsten Muster hervorruft oder die nur Musterkombinationen erzeugen w:rd, die leicht zu steuern sind, wobei unter Verwendung eines Steuersystems das für diejenigen Muster, die angezeigt werden 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 verwandt werden, 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 elektrooptischen Anzeigeeinrichtung geliefert, die Zeilen- und Spaltenelektroden aufweist, die in Matrixform angeordnet sind, um Anzeigeelemente an den Kreuzungspunkten zwischen den Zeilen- und SDaltenelektroden derart vorzusehen, daß die Anzahl χ der Anzeigeelemente, die in einen nicht anzeigenden Zustand längs einer Spaltenelektrode gebracht sind, deren andere Anzeigeelemente in einen anzeigenden Zustand gebracht sind, die folgende Beziehung erfüllt
Λί ll-l,
wobei
η die Gesamtanzahl der Zeilenelektroden und
n> / eine ganze Zahl sind, die größer als Ic. jedoch kleiner als η ist, wobei A- ausgedrückt wird als
k -
»ι t I
wobei
k die größte iiürv.c Z»h! ist, die die obi0? Bczichun0 erfüllt, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß immer zwei Zeilensteuersignale ein Spannungspotential haben, das die folgende Beziehung erfüllt:
In
r/V df -
Jt
R2 .
wobei
T = die Zyklusdauer,
in ri = das Spannungspotential des /-ten Zeilenstcuer-
signals,
rj = das Spannungspotential des y-ten Zeilensteuersignals.
I = die Zeit und
r. R = eine Konstante
bezeichnen, und daß die Spaltensteuersignale Spannungspotentiale haben, die die folgende Beziehung erfüllen:
C = ro - A
{rj - m).
wobei
C = das Spannungspotential eines Spaltenstcucr-
4i signals bezeichnet,das n—/Anzeigeelemente in
einem nicht anzeigenden Zustand und die
anderen Anzeigeelemente in den anzeigender
Zustand bringt,
ro = das mittlere Spannungspotential aller Zeilen- -,ο Steuersignale,
A = eine Konstante und
"V = die Summe der Zeilenelektroden bezeichnen
die Anzeigeelemente aufweisen, die in einer anzeigenden Zustand gebracht sind, wobei A wenigstens eine der folgenden Beziehungen erfüllt:
A = IC«— l)/{/(n - /)}
Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevor zugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu tert:
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 Anzeigeelemente längs einer gegebenen Spalte ändern;
F i g. 2a und 2b zeigen ein Beispiel für die Elektrodenanor^; ung einer elektrooptischen Anzeigevorrichtung, bei der Jas erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Anzeigeeinrichtung verwendet wird:
F i g. 3a. 3b und 3c zeigen die Vektordars'ellungen der .Steuersignale, die an der in I i g. 2 dargestellten Anzeige vorrichtung liegen;
Fig. 4a und 4b /eigen die Wellenformen der Steuersignale, die in der Vcklordarstcllung in F i g. j aufgetragen sind:
F i g. 5a und 5b zeigen ein weiteres Heispiel der Elektrodenanordnung einer elektrooptischen Anzeigevnrrirhmntj hpi rlrr c\:\s prfinrliinuiiUpmüRr Vprfahrpn
-■■■--■-- ^ '■ ' ' co-
zum Betreiben der Anzeigevorrichtung verwendet wird;
F i g. 6 zeigt eine Vektordarstcllung der Steuersignale zur Verwendung bei der in F i g. 5 dargestellten Elektrodenanordnung;
F i g. 7 zeigt die Wellenformen der Steuersignale, die in Fi g. 6 dargestellt sind;
F i g. 8 zeigt in einer graphischen Darstellung den kritischen Wert des Arbeitsspielraumes, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wird;
Fig. 9a. 9b und 9c zeigen Vektordarstellungen von Steuersignalen gemäß eines weiteren Ausführungsbeispie' der Erfindung;
Fig. 10 zeigt eine Vektordarstellung von Steuersignalen gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
F i g. 11 zeigt in einem Diagramm die Wellenformen der in F ig. 10dargestellten Steuersignale;
Fig. 12 zeigt die Vektordarstellung der Steuersignale 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 erfindungsgemäße 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 F i g. 17 dargestellten Steuersignale;
Fig. 19 zeigt das Blockschaltbild einer Steuerschaltung für eine elektro-optische Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
F i g. 20 zeigt im einzelnen die elektrische Schaltung eines Teils der in F i g. 19 dargestellten Steuerschaltung;
F i g. 21 zeigt in einem Diagramm die Wellenform der Steuersignale, die durch die in Fig.20 dargestellte Schaltung erhalten werden;
Fig.22 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in F i g. 20 dargestellten Zeilensteuerschaltung;
Fig.23 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in F i g. 20 dargestellten Spaltensteuerschaltung;
F i g. 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 Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung, und
F i g. 26c zeigt ein Beispiel der Segmentanordnung:
[■'ig. 27 ist eine symbolische Darstellung der in F i g. 2b;i und 26b gezeigten Elektrodenanordnung;
F i g. 28 zeigt in einem Diagramm die Wellenform von Steuersignalen, die für die in I'i g. 26 dargestellte Elektrodenanordnung verwendet werden;
[■' i g. 29 zeigt eine Art des Anlegens der Signale an die .Spaltenelektroden in Abhängigkeit davon, ob sie in ΠΠΡΠ an/pippnrlpn ndpr pinpn nirht an/pippnrlpn
Zustand gebracht werden sollen für den Fall, in dem die Elektroden in der in F i g. 26 dargestellten Weise eingeteilt sind;
Fig. 30 zeigt die aus sieben Segmenten gebildeten Zahlen von 0 bis 9:
F i g. 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 F i g. 31 dargestellte Uhr;
F i g. 33 zeigt im einzelnen die Schaltung der in F i g. 32 dargestellten Steuerschaltung;
Fig. 34 zeigt im einzelnen die Schaltung eines zweiten Dekodierers und der in F i g. 32 dargestellten Steuerschaltung;
F i g. 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.
Eine Periode oder Zykluszeit der Steuersignalwellenform wird in mehrere Intervalle ti, ti... ty unterteilt, und das Steuersignal wird über jedes jeweilige Intervall denselben Potentialpegel haben. Wenn mit Tdie Zeit für eine Periode, mit //das Potential des Steuersignals über das /-te Intervall und mit // die Zeitdauer des /-ten Intervalls bezeichnet werden, so bezeichnet //' ti/T die /-te Komponente des y-dimensionalen Vektors e und sind die Wellenform £des Steuersignals und der Punkt e ausgedrückt in den y-dimensionalen rechtwinkligen Koordinaten in Übereinstimmung gebracht. Die η Signalwellenformen A 1, A 2 ... An sind in ähnlicher Weise in Intervalle unterteilt und werden als a I, a2... an ausgedrückt, wenn sie in die Vektordarstellung gebracht sind. Der Abstand zwischen den Koordinaten afc und a/ist gleich dem Effektivwert des Potentialunterschiedes zwischen den Signalwellenformen Ak und Al. Die Signalwellenformen A I1 4 2 ... An werden
weiterhin durch ein anderes Verfahren der Unterteilung in Intervalle in Vektoren a Γ, a 2'... an'iibertragen. Die Koordinaten al. a 2 ... an und a Γ. a 2' ... an' sind kongruent. Es ist mit anderen Worten möglich, sie durch eine Drehbewegung, eine Parallelbewegung und eine Umkehrtransfor.rtation 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, a 2 ... an in Signalwellenformen transformiert werden, können sie auch zusätzlich zur Transformation in die Wellenform Λ 1. Λ 2 ... An in Wellciiformen Λ Γ, Λ 2' ... An' transformiert werden Der Satz, der umgewandelten Signalwellcnformeii Λ 1. ,Λ 2 ... /Ui. der aus den Vektoren ,■; I. a 2 ... an erhalten wird, und die Vektoren a I', a 2' ... an', die aus deren Drehung. Parallelverschiebung und Umkehrtransformation erhallen werden, bilden vom Standpunkt der an den Aii/reigeeiemeiiien liegenden Kifektivspiiuiiuiig eine einzige Gruppe mit genau denselben Eigenschaften.
Im folgenden wird die Bedeutung des Begriffes des schwierigsten Musters erläutert. Wenn die Zeilensteuersignale r I, r 2 ... rn die folgenden Bedingungen erfüllen, wird von ihnen als Steuersignalen gesprochen, die eine Symmetrie aufweisen. Wenn r„ als Mittelwert der .Steuersignalpotentiale fur alle Reihen für jeden Zeitpunkt genommen wird, dann ist bezüglich einer Periode 7~des Steuersignals
Spannungen, di^ an den Anzeigeelementen im eingeschalteten Zustand liegen, nämlich
S1,,, --j £ (r/ - C)- df 7.
wird ausgedrückt als
^1Mr/ r.,„l:ilf /
('„, Cr df 7 .
wobei der Mittelwert /·,,,, des Zeilenausschaltsigtii.·:. benutzt wird. Wenn .S',,» konstant gehalten wird, kann .V,„ auf das Maximum gebracht werden, indem C in der ν CKlui UtU MCiiiiiig düi uCi" VOütirigCricM L-ifiiü /",,<. ί',,η liegend genommen wird. Bei Verwendung eines positiven Koeffizienten Λ ist der Ausdi uck
irj - /■„
wobei V die Summe der eingeschalteten Zeilen
In
r, l: d I
gleich dem gegebenen Wert /?-', unabhängig von i, und ist
1 r
... I In - /■„) (r/ - r„) df
Dl/l η W
- Οα df/7
kann ausgedrückt werden als
S„n =J£<n-rrl//)-d//7-
wiedergibt, am günstigsten. Wenn das der Fall ist, sind die Spannungen V„„ und V„n. die an den ein- und ausgeschalteten Anzeigeelementen liegen, wenn das Zeilensteuersignal eine Symmetrie besitzt, gegeben durch
Ymr -■ ',it -l+2(ii ηι).·1 + m{n - Hi)A1] ■ R1 in - 11
(Il
Kr,, = '," - I - 2ηι.·Ι +ni(n - Hi)A1] ■ R2in - I)
von / und j, wenn / und j ungleich sind. Wenn diese Bedingungen in Vektordarstellung ausgedrückt werden, liegen rl, r2 ... rn auf einer Kugelfläche mit dem Mittelpunkt r,h und wenn η gleich oder größer als 3 ist, legen die Punkte ri. rj, nt ein gleichseitiges Dreieck fest, dessen Seitenlänge 2nR2l{n-\) beträgt. C wird als Spaltensteuersignal einer Spalte bezeichnet, das das Anzeigeelement von ni Zeilen aus einer Gesamtanzahl von η Zeilen ausschaltet und die n-m Zeilen einschaltet. Die Summe der Quadrate der Spannungen, die an den Anzeigeelementen im ausgeschalteten Zustand liegen, nämlich
wobei der Mittelwert r„n des Zeilenausschaltsignals verwendet wird. Die Summe der Quadrate der \oir - YoIf1 ^ 2n AR2 (η - 1).
Die Anzahl k der eingeschalteten Anzeigeelemente des schwierigsten Musters und der geeignetste Wert von Λ zu diesem Zeitpunkt werden auf der Grundlage dieser Gleichungen bestimmt. Das Verfahren besteht darin, daß vorläufig der Wert von Von2 bestimmt wird, daß der Wert von A, der Von2 entspricht, bezüglich m von 1 bis (n— 1) erhalten wird, und daß die Spannung VofP, die jedem /4-Wert bezüglich m von 1 bis (n— 1) entspricht, erhalten wird, wobei der Maximalwert von VoiP selbst in den m=0 einschließenden Fällen als VofP (max) gegeben ist. Nach diesem Verfahren wird (VofP) max als Funktion von Von2 erhalten, wobei Von2 so bestimmt ist, daß der Arbeitsspielraum maximal wird, und wird diejenige Zahl m, die den Wert (VofP) max bestimmt, gleich der Anzahl k der eingeschalteten Anzeigeelemente des schwierigsten Musters. Obwohl das auch durch eine Berechnung erhalten werde;; kann, wird der allgemeine Gedanke aus F i g. 1 deutlich.
Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen den oben angegebenen Gleichungen, wobei Von2— VofP längs der horizontalen Achse und VofP längs der vertikalen
Achse aufgetragen sind und m ein Parameter ist. Die Linie 2 und die Parabeln 3, 4, 5 und 6 gehen durch den Punkt O, R2. Die Beziehung »Von2 gleich einer Konstanten« ist durch die Linie I wiedergegeber, die eine Neigung von - I hat, der Wert von VofP aus dem dritten Schritt des oben angegebenen Verfahrens wird durch die Schnittpunkte zwischen der Linie 1 und der Linie 2 sowie den Parabeln 3,4,5 und 6 wiedergegeben, wobei (VofP) max am Punkt 7 liegt, der der oberste Schnittpunkt ist, der am weitesten auf der linken Seite liegt. Wenn Von' geändert wird, bewegt sich der ( VofP) max wiedergebende Punkt längs der Kurve 8. die durch eine stark ausgezogene Linie wiedergegeben ist. Für einen großen Arbeiisspielraum \ ist ein kleiner Wert für VofP/{ Von2 - VofP) bevorzugt. Wenn daher der Punkt Pauf der Kurve 8 liegt, ist es am besten, daß die gerade Linie, die den Ursprungspunkt O mit dem Punkt Pverbindet, 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 nä 3 wird die Ungleichung
I- I - ;
- η f-
< k
ir I
nur durch eine ganze Zahl erfüllt, und es ist ersichtlich, daß die gerade Linie OP eine Parabel eines eingeschalteten Anzeigeelementes der Nummer m= K berührt. In diesem Fall sind die Konstante A und der Arbeitsspielraum λ gegeben durch:
A = I (Ii - \)l\K"(n - K)]
- K) [n - I)
η - K +
Wenn /J= 2 ist, ist der Punkt Pder Schnittpunkt einer geraden Linie für m = 0 und einer Parabel für m= 1, so daß /4 = 2 und <x = 3 sind.
Bei einem herkömmlichen Matrixsteuerverfahren, das es ermöglicht, alle Muster zu kombinieren, liefert das in der Praxis angewandte Verfahren, beispielsweise die herkömmliche '/2 oder '/3 Vorspannung, nicht immer notwendigerweise ein Spaltsteuersignal mit einem idealen Wert für A wegen der Beschränkung der Spannungen der Energiequellen und der Anzahl der Energiequellen. Dennoch ist der Arbeitsspielraum durch den Zustand begrenzt, in dem k Anzeigeelemente aus einer Anzahl von η Zeilen eingeschaltet sind.
Für das schwierigste Muster bei /?ä3 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 n=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 t'nd 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 Zeilenanzeigeelemenl eingeschaltet ist, während zwei andere Zeilenanzeige-Elemente ausgeschaltet sind, gleichgültig, welche Spaitenelektrode betrachte! wird. Dadurch wird das schwierigste An/eigemuster ausgeschlossen und werden darüber hinaus alle Zustände vermieden, in denen die Anzahl m der eingeschalteten Anzeigeelemente gleich i isi. Wenn n=3 ist. ergibt sich dieseibe graphische Darstellung, wie sie in F i g. I dargestellt ist. Wenn dieser Fall mit der Ausnahme der Kurve für m= I betrachtet wird, findet sich später das unerwünschte Muster, das den Arbeitsspielraum begrenzt, an dc.i Schnittpunkten von /?i = 0 und m = 2. In diesem Fall ist der ideale Wert für A = 2 und ist der Grenzwert für den Arbeitsspielraum gleich {7. Ein Anzeigeelement 32 befindet sich am Kreu/ungspunkt der Spaitenelektrode 25 und der Zeilenelektrode 21. und ein Anzeigeelemc ι. das ein e-Segment wiedergibt, befindet sich am Kreuzungspunkt der Spaitenelektrode 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 Spaitenelektrode 25 und der Zeilenelektrode 22 vorhanden ist, ergibt sich niemals der Zustand, in dem eine Zeile eingeschaltet und zwei Zeilen ausgeschaltet sind. Das heißt mit anderen Worten, daß das, was oben als schwierigstes Muster bezeichnet wurde, nicht ε \ftritt. Wenn beispielsweise eines der Anzeigeelemente 32 und 33 eingeschaltet ist. kann ein Einschaltsteuersignal auch bezüglich der "7 Ί 1 \ri Λ ΎΪ Y ( t J„_ nJ U^nn n'n . o . ....
Ausschaltsteuersignal dieser Elektrode geliefe : werden, wenn die Anzeigeelemente 32 und 33 beide gleichzeitig ausgeschaltet sind. Obwohl weiterhin die Spaitenelektrode 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, gibt es 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 Zeilensteuersignal symmetrisch ist, bilden die Zeilensteuersignale r 1, r 2. r 3 in der Vektordarstellung die Scheitel eines gleichseitigen Dreiecks, die auf einem Kreis mit dem Radius R liegen.
\ Es ist bevorzugt, daß das Spaltensteuersignai 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 rl, r2 entfernt liegt. Da das Spaltensteuersignal C123. das
gleichzeitig Anzeigeelemente auf drei Zeilen einschaltet, von rl, r2, r3 um den Abstand von wenigstens C12 —rl getrennt sein muß, kann der Grenzwert des Arbeitsspielraumcs auf j/7 für die ideale, in Fig.3a dargestellte Position erhöht werden. Das heißt mit anderen Worten, daß rl, r2, r3 auf einem Kreis mit dem Radius R und dem Mittelpunkt CO liegen und ein gleichseitiges Dreieck bilden, daß die drei Punkte C12, C13, C23 auf einem Kreis mit dem Radius 2 R um den Mittelpunkt CO liegen und ein gleichseitiges Dreieck bilden, und daß die Punkte (C 13, r 2, CO), (C23, r I, CO) und (C 12, r3, CO) jeweils auf geraden Linien liegen.
Die daraus folgende Gesetzmäßigkeit, die später näher erläutert wird, kann nun ausgedrückt werden, r 1, 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.,*, von ra und rb und den Mittelwert CO von rl, r2, r3 miteinander verbindet, um den doppelten Abstand dieser Punkte verlängert wird. Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, befinde! sich weiterhin C123 auf einer Linie, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft und in einem Abstand von \ff> R von CO. Wenn das in F i g. 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 /1, i2 und /3 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 Fi g. 3a etwas abgeändert und an ein in F i g. 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.4b dargestellt. In diesem Fall beträgt der Arbeitsspielraum /5. Dieser Arbeitsspielraum ist eine Folge der Tatsache, daß der Wert von CO sich etwas vom Mittelwert ro von rl, r2, r3 unterscheidet und daß Cab nicht^auf der Verlängerung der geraden Linie Hegt, die TTb und r„ 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.
I:n folgenden wird anhand der Fig.5 und 6 ein weiteres Beispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben. F i g. 5 zeigt eine Kombination und eine Anordnung von Anzeigeelementen bei der Verwendung für eine numerische Anzeigevorrichtung. Fig.5a zeigt die Anschlüsse für die Zeilenelektroden 51—54, und Fig.5b zeigt die Anschlüsse für die Spaltenelektroden 55, 56. 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 /7 = 4, ergibt sich dieselbe graphische Darstellung, wie sie in Fig. I dargestellt ist. Wenn dieser Fall mit der Ausnahme der Kurve m= 1 betrachtet wird, ergibt sich ein unerwünschtes Muster, das den Arbeitsspielraun begrenzt für den Fall m=2. Der ideale Wert für / beträgt 1, und es ergibt sich, daß in diesem Fall dei Arbeitsspieiraum j/11/3 = 1,932 beträgt Wenn die Beziehungen der Steuersignale in Vektordarstelluni aufgetragen werden, nehmen die Zeilensteuersignale rl, r2, r3 und r4 die Scheitel eines regelmäßiger Tetraeders ein und liegen die Zeilen der Steuersignale auf einer Kugelfläche, deren Mittelpunkt das Spalten steuersignal CO ist, das alle Anzeigeelemente auf aller Zeilen ausschaltet. Das Spaltensteuersignal C12, das dit erste und die zweite Zeile einschaltet, ist von r4 und r; um eine Strecke R getrennt und am weitesten von r 1 und r2 entfernt angeordnet. Für /n=3 und m=4 ist dit Beschränkung relativ frei und besteht ein beträchtliche! Spielraum. Daher werden die Punkte Cabc und Gfx, derart festgelegt, daß Von für /77 = 3 und m = 4 gleich Von für m = 2 ist. Die idealen Spaltensteuersignale füi CO und /77 = 2 sind in der Vektordarstellung durch das ir Fig. 6 dargestellte dreidimensionale Gitter bestimmt Aus dieser Darstellung können die Wellenformen füi vier Energiequellen und fünf Potentialpegel leichi erhalten werden. Wenn jedoch eine geeignete Transformation der Koordinaten durchgeführt wird, kann die Anzahl der Energiequellen weiter herabgesetzt werden F i g. 7 zeigt ein Beispiel für Wellenformen untei Verwendung von Twei Energiequellen und drei Potentialpegeln.
Unter Verwendung eines im folgenden beschriebener Verfahrens ist es möglich, Steuersignalwellenformen füi den allgemeinen Fall zu erhalten. Die Kombination und Anordnung der Anzeigeelemente sei so angenommen daß für m 1, m2 ... m3, die die Anzahl von mehrerer eingeschalteten Anzeigeelementen für die Trickanzeige oder ähnliches wiedergeben, keine Spalte auftritt. Mil V2On-V2 ο ff längs der horizontalen Achse und VWj längs der vertikalen Achse und unter Auslassen von m 1 ml, /77 3 ... 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 dei eingeschalteten Anzeigeelemente des unerwünschter Musters. Die Koordinaten des Berührungspunkte! ermöglichen es, Spaltensteuersignale zu erhalten, die die Spalten des unerwünschten Musters steuern.
Es ist nicht nur das schwierigste mögliche Mustei ausgeschlossen, sondern das Steuersignalsystem, be dem die Anzahl der einzuschaltenden Anzeigeelemente auf eine geringe Anzahl begrenzt ist, verbessert deutlich den Arbeitsspielraum und hat einen weitgehender Einfluß darauf, daß es möglich wird, graphische Darstellungen, Symbole und Trickzeichnungen anzuzeigen. Es wird gleichfalls selbst bei einer Matrixanzeigevorrichtung ein ausreichender Kontrast erhalten, be der die Anzahl der Zeilen zehn Zeilen überschreitet.
Im folgenden wird ein drittes bevorzugtes Beispie des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben bei dem / größer als k ist und bei dem angenommer wird, daß /eine ganze Zahl kleiner als η ist. In dieserr Fall gibt es keine Spalte, die ein Muster anzeigt, bei den" die Anzahl der anzuschaltenden Anzeigeelemente einei einzelnen Spalte zwischen I und /— I liegt. Da mil anderen Worten m größer als 0 und /ist, bestimmt sich das unerwünschte Muster durch den Schnittpunkt vor /77 = 0 und m=/. Der ideale Wert von A. der leichi
berechnet werden kann, beträgt 2!(n-l). Der Grenzwert des Arbeitsspielraumes beträgt somit
+4h/|(h -
- /11-
Es tritt das folgende Steuersignal auf. Bei in der Vektordarstellung symmetrischen Zeilensteuersignalen mit dem Spaltensteuersignal CO derjenigen Spalte als Mittelpunkt, die alle Zeilen ausschaltet, befindet sich das Spaltensteuersignal Cl derjenigen Spalten, die / Zeilen einschalten und (n—l) Zeilen ausschalten, auf einer Linie, die den Mittelwert "Faller Zeilensteuersignale und den Mittelwert rTFder Zeilensteuersignale der Anzeigeelementezeilen verbindet, die auszuschalten sind. Cl und Tm, ro sind an Stellen zueinander ausgerichtet, an denen der Abstand zwischen Cl und ro gleich dem doppelten Abstand zwischen ro und Twr ist. Obwohl das die idealen Verhältnisse sind, haben leichte Abweichungen nahezu keinen Einfluß, was είπε Änderung des Arbeitsspielraumes anbetrifft. Es gibt verschiedene Wege, auf denen ardere 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 C/und ist das Auftreten einer nicht gleichmäßigen Schattierung des Flüssigkristalls jo ein unerwünschter Zustand, (c) Es wird ein Wert für A gleich dem von C/angenommen, und Bereiche, in denen Von und Vo/Zunzureichend 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 konstant gehaltener Differenz V2On- Voff V2On und Voff 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 π=3, 1=2 und dem zweiten Ausführungsbeispiel für n=4, /= 2.
Im folgenden wird ein viertes bevorzugtes Beispiel 4-, des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, bei dem kein Muster auftritt, das alle Zeilen vom obigen Muster ausschaltet. Für n-l<2 ist der Grenzwert des Arbeitsspielraumes weiter erhöht. Obwohl für π-/=3 und /7>9 theoretisch ein Unterschied zu dem oben >n beschriebenen Fall besteht, ist dieser Unterschied im wesent'ichen gleich 0. Das unerwünschte Muster ist dasjenige Muster, das / Anzeigeelementc einschaltet und n—l Anzeigeelemente ausschaltet, und der ideale Wert für A beträgt v,
, (/1 - I)/1/(η - /)!
wobei der Grenzwert des Arbeitsspielraumes
M)
beträgt. Mit n-1—\ und /4 = 1 ist der 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 V2 Vorspannung, 82 eine 1Aj Vorspannung und 83 den theoretischen Grenzwert für einen Fall wiedergeben, in dem den Steuersignalwellenformen keine Einschränkung auferlegt ist 83 bis 87 sind für die Ausführungsbeispiele 1 bis 4 des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet, und 84, 85, 87 bezeichnen Steuersignale, die kein Muster anzeigen, bei dem die Anzahl der eingeschalteten Anzeigeelemente zwischen 1 und/—1 liegt, und zwar bei 84 für den Fall/=n—3, bei 85 für den Fall l=n-2 und bei 87 für den Fall /= n-1.86 bezeichnet ein Steuersignal, das kein Muster anzeigt, bei den· die Anzahl der eingeschalteten Anzeigeelerr.ente zwischen 1 und /- 1 liegt, und zwar für I= n—2.
Bisher wurden" Ausführungsbeispiele der Erfindung unter der Voraussetzung beschrieben, daß die Steuersignale eine Symmetrie haben. Es können natürlich auch unsymmetrische Steuersignale verwendet 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 rl und λ2 und die Spaltensteuersignale CO, Cl, C12 sind im idealen Fall durch die in F i g. 9a dargestellten Vektoren wiedergegeben, r 1, CO, rl und Cl liegen in dieser Reihenfolge auf einer geraden Linie im gleichen Abstand voneinander, und FTn ist gleich FTTTZ und FTCTl. Diese Steuersignale sind in einem Gitter in 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 2 R 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 /6". Dieser Wert ist größer als der Wert von y'Jfür ein Steuersignal, das alle Muster anzeigen kann und das die gleiche Anzahl an Energiequellen hat. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben^^laß bei dem bekannten Verfahren die Größe von CIr 1 nicht erhöht werden konnte, da der durch rl COr2 definierte Winkel ein rechter Winkel war und der durch rl r2Cl definierte Winkel 135° betrug. Erfindungsgemäß betragen die durch r 1 CO r2 und rl r2Cl definierten Winkel in Fig.9b 180° und die durch rl CO r 2 und ra r 2 CI definierten Winkel in
Fig.9c 120°, so daß der Arbeitsspielraum vergrößert werden kann. In Fig.9c iiegen 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 Iiegen, vorausgesetzt, daß er den gleichen Abstand von r 1, r 2 hat Auf eine Beschreibung der Steuersignalwellenformen wird verzichtet, da diese Wellenformen leicht aus der Darstellung in den F i g. 9b und 9c erhalten werden können.
Obwohl eine Beschreibung für den Fall gegeben wurde, in dem r 1 die einzuschaltende Reihe ist wenn r 1 und r 2 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 bevorzugtes 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 eic-er Reihe anzuschalten ist und die Anzeigeelement^ auf zwei Reihen auszuschalten sind. Selbst wenn dieses Muster vorhanden ist, kann der Arbeitsspielraum dadurch verbessert werden, daß nichtsymmetrische Zeilensteuersignale verwandt werden, vorausgesetzt, daß über das einzu- jo schaltende Muster entschieden worden ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Fall beschrieben, in dem kein unerwünscht Muster auftritt, das zum Anschalten von Anzeigeeiementen auf einer dritten Zeile führen würde, wobei ein Anzeigeelement j-, auf einer Zeile angeschaltet und die Anzeigeelemente auf zwei Zeilen ausgeschaltet werden. Fig. 10 zeigt eine günstige Beziehung zwischen den Zeilensteuersignalen rl, r2, r3 und den Spaltensteuersignalen CO, Cl1 C2, C12, C13 und C123. Die Zeilensteuersignale Iiegen nämlich auf einem Kreis mit dem Radius R um einer. Mittelpunkt Co. haben jedoch keine Symmetrie und der Abstand rlr2 zwischen Zeilen mit anzuschaltenden Anzeigeelementen ist größer als λ2γ3 und TTF3 zwischen einer Zeile mit anzuschaltenden Anzeigeele- 4-, menten und einer Zeile mit nicht anzuschaltenden Anzeigeelementen. In diesem Fall beträgt rlr2 /2xrTrJ. CTTT, CTrJ, CTrJ, CTrJ und CTTrJ sind kleiner als r, und die_minimalen, durch Cl rl, C2r2, CJTrT und C\Yr2 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 2 R auf einer Linie getrennt, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft. ■-,-,
Die aus Fig. 10 erhaltenen .Sieuersignalewellenformen sind in Fig. 11 dargestellt. Der Index des Buchstabens Cbezeichnet die Anzahl der Zeilen, deren Anzeigeelemente anzuschalten sind, und 0 bedeutet, daß es absolut keine Zeile gibt, deren Anzeigeelemente w> anzuschalten sind.
Im folgenden wird anhand der Fig. 12 und 13 ein siebtes bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens beschrieben. Hei diesem Beispiel tritt das unerwünschte Muster nicht in der /.weiten und hi 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. Das heißt, daß die Zeilensteuersignale auf einem Kreis mit dem Radius R um den Mittelpunkt CO liegen, jedoch keine Symmetrie haben, und daß rlr2 und 7773 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 Clr2, Clr3, C12r3, Cl3r2,die alle kleiner als R sind, sind so gewählt, daß die minimalen Werte von CIr 1, C12r 1, C12r2, C13rl und C13r3 so groß wie möglich sind. Daher sind rlr2, rlr3 l+i/2~mal so groß wie r2r3. C123 befindet sich an einer Stelle, die von CO um /^ +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 ί 3 vergrößert und wird ein übermäßiger Anstieg in der Spannung der Energiequelle vermieden. Der Grenzwert des Arbeitsspielraumes beträgt in diesem Fall /4 + 2^Σ
In Fig. 12 bilden die vier Punkte r3 CO r2 Cl ein Quadrat mit der Seitenlänge R und Iiegen C12 C13 r 1 auf den Diagonalen des Quadrates und im Abstand R von dessen Scheitelpunkten. Die in Fig. 13 angegebenen Potentialpegel sind jedoch ziemlich kompliziert, und mit Vl ausgedrückt in Form von Einheiten ist V2 gegeben als (1 +v/2) Vl, ist V3 gegeben als iß+Äfi V1 und ist V4 gegeben 2ls j/4-f-4/2 V1 - V2.
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 verwendet 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 Zeilensteuevsignak liegen auf einem Kreis mit dem Radius Λ um einen Mittelpunkt Co, haben jedoch keine Symmetrie, und rYFi, FTrJ und rlr4 zwischen den im unerwünschten Muster einzuschaltenden und nicht einzuschaltenden Zeilen sind größer als r2r3, r3r4 und r4r2 zwischen ähnlichen, nicht einzuschaltenden Zeilen. CIr2, C2r3, Clr4, C34r2, C34r 1, C23r I1 C23r4, C24r 1 und C24r3 sind kleiner als Λ?und so gewählt,daß die kleinsten Werte von Clr2, C\ry_£lr4. Γ21/2. C 23/ 3. (24; 2. C 24/· 4. C34rj und CJ4r4 so groll wie möglich sind. Daher isi r 1/2 /7/6 · r2r J. r27\3r4 bilden ein gleichseitiges Dreieck mit der Seitenlänge 2/30 R/7, und Co befindet sich im Abstand von 3 R/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. Fi g. 15a, 15b und 16a, 16b zeigen Anordnungen von Anzeigeelementkombinationen für eine numerische Anzeigevorrichtung, wobei die Fig. 15b und 16b die Zeilenelektrodenanschlüsse und F i g. 15a und 16a die Anschlüsse für die Spaltenelektroden 155,156 zeigen. Mit 151 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 15b oder Fig. 16a und 16b kombiniert werden, tritt unabhängig davon, welche Spaltenelektroden 155, 156 betrachtet werden, kein Zustand auf, in dem ein Anzeigeelement in einer Zeile angeschaltet wird und die Anzeigeelemente in den anderen drei Zeilen abgeschal-
tet werden, da Dezimalpunkte für eine numerische Anzeige von 0 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 Anzeigeeiemente 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 nichtsymmetrischen Zeilensteuersignals stark vergrößert werden.
Fig. 17 zeigt die ideale relative Lage zwischen den Zeilensteuersignalen rl, r2, r3, r4 und den Spalten-Steuersignalen CO, C12, C13 und C23. Die Zeilensteuersignale r 1, r2, γ3, r4 liegen auf einer Kugelfläche mit dem Radius R um den Mittelpunkt Co, und rl, r2, r3 sind an solchen Punkten aufgetragen, daß sie ein gleichseitiges Dreieck bilden. Das Steuersignal für die ju Zeile r4, die nicht einzuschalten ist, befindet sich auf einer Linie, die durch den Mittelpunkt des gleichseitigen Dreiecks geht, so daß der Abstand r Ir4 kleiner a.s die Länge der Seite des Dreiecks ist. C12r3, C12r4, C13r2, C13r4, C23rl, C23r4 sind kleiner als R, und wenn diese Werte so gewählt sind, daß die kleinsten Werte von C12r 1, C12r2, C13rl, C13r3, C23r2und C23r3 so groß wie möglich werden, wird jedes der Vierecke C0r3C12r4, C0rlC23r4 und C0r2C13 r4 ein Quadrat mit der Seitenlänge R.r\r2 ist somit /372mal so groß wie r4rl, 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 f 1, ί2 und 13, und diese Intervalle sind auf ein Verhältnis 3:1:4 jeweils eingestellt, und r4 ist gleich i3/4 gewählt, so daß die Verhältnisse zwischen den Potentialpegeln ganzzahlig sind.
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, 202/) ... 202n und einer zweiten Gruppe 203a, 2036 ... 203/7. Mit 204 ist eine Anzeigefläche bezeichnet, die aus Anzeigeelementen 204-1-1, 204-1-2 ... 204-2-1 ... 204/j-m aufgebaut ist. Die einzelnen Anzeigeelemente bestehen aus einem elektro-optischen Material, das zwischen einen Leiter aus der ersten Lehergruppe 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, Materia- eo lien, 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 elektrochemische Materialien verwendet 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, 202Ö ... 202/1 liegen. Unter »im wesentlichen unabhängig« ist dabei zu verstehen, daß das Integral von
[If I ■
\xiii) - Eo', |.x/(f) - £o| d/
ItI
im Vergleich zu
In -r r /"ti
J;.x/(f) - Eof dl, y,xjit) - Eo'r dl
für einen willkürlichen Spannungspegel Eo, eine willkürliche Zeit to und ein Zeitint . vail r genügend klein ist, über das das clcktro-OjitiFchc Materia! aufleuchtet, wenn die Spannungswellenformen für die am /-ten und am _/-ten Leiter liegenden Signale durch Xi(t)nnd Abgegeben sind.
Mit 206 ist eine Spaltensteuerschaltung bezeichnet, die Spaltensteuersignale erzeugt, die an der zweiten Leitergruppe 203 liegen, wobei Steuersignale an die jeweiligen Leiter 203a, 2036... 203/j auf die Information hin gelegt werden, die vom Anzeigeinfnrmationssignalgenerator 207 erhalten wird. Die Spaltensteuersignale haben dieselben Wellenformen wie die an den Leitern 202a, 2020 ... 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 \nzeigeinformationssignalgenerator 207 dienen kann. In der Zeichnung ist die Energiequelle für die Anzeigevorrichtur ν 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, 202i>... 202nund 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 Anzeigee.emente 204-1-2 ... 204-1-n befinden sigh alle irn ausgewählten Zustand, da sie mit einer Spannung versorgt werden, die nicht gleich 0 ist, was der Tatsache zuzuschreiben ist, daß die voi, den Leitern 2026 ... 202/7 und 203a 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 ... 202/) 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 0 ist. Somit kann ein einzelnes willkürliches Anzeigeelement in der Anzeigeelementenspalte 204-1-1 ,.. 204-1-/7 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... 2O2n 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 203£> ... 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 Funktion 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 die mit den Leitern verbundene Schaltung entweder kurzgeschlossen oder geöffnet wird. Die Steuersignale können auch zeitvervielfacht und dazu benutzt werden, eine Vielzahl von Anzeigeelementen nacheinander in einen nicht ausgewählten Zustand zu bringen.
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-Schaltungen bezeichnet, die in Kaskade geschalte! sind, und 215 bezeichnet die Eingangsklemme für deren Anfangsstufe. Die Ausgänge A 1, A 2. A 4. A 8 der Flip-Flop-Schaltungen liegen an den Eingangsklemmen einer Gruppe von Exklusiv-
WL/UI\-VJIICUC| Il 220 UCl ^C
an den Eingangsklemmen einer UND-Gliedergruppe 221 der Spaltensteuerschaltung 206. Die Ausgänge A 1 bis A 8 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 Taktimpulseingangsklemme 223 erhalten werden. Die Ausgangsseite der Sperrkontaktgruppe 222 ist mit den jeweiligen Leitern 202a, 202b ... 202n der Leitergruppe 202 verbunden. Die Sperrkontaktgruppe 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, 231ft ... 231m verbunden, die über die jeweiligen Informationswählleitungen 225a, 2256 ... 225m ausgelöst werden, die die Informationswählleitung 225 bilden. Die Ausgangssignaie, 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 der Sperrkontaktgruppe 232 ist mit den jeweiligen Leitern 203a, 2036... 203m verbunden.
Während des Betriebes werden Signale mit den in Fig. 21 mit b. c. d, e und /"bezeichneten Wellenformen an den jeweiligen Ausgängen A 1, A 2, A 4. A 6 und A 16 der Flip-Flop-Schaitungen 210 bis 214 erhalten, wenn Taktimpulse, die in F i g. 21 mit a bezeichnet sind, an der Eingangsklemme 215 der Flip-Flop-Schaltung 210 liegen. Eine Wellcnfomischallung, die die Kxklusiv-ODER-Gliedgruppe 220 umfaßt, liefert an der /ten Eingangsklemme der Sperrkontaktgruppe 222 auf der Grundlage der Signale an den Ausgangen A i, A 2. Λ 4 und A 8. wenn ;' eine binäre Zahl ist und angenommen wird.daß
ι' — a\ + <i> χ 2 + ;fj χ 2! + a« χ 2'
ist, die folgende Wellenform Xi:
Xi = ((/, ■ .'I1) Φ I«: · A2) G) Uu ■ Ai) (O (<
,-ls
wobei rmc Θ 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 Sperrkontaktgruppe 222 gelegt. An der Ausgangsseite der Sperrkontaktgruppe 222. nämlich an den Leitern 202a. 2026 ... 202/?, wird ein Steuersignal erscheinen, das dieselbe Wellenform wie A7hat und mit dem Signiil am Takteingang 223 synchron ist. Die Wellenform, die :ils Ausgangssignal am
Wenn die Periode der Wellenform A 8 mit r bezeichnet wird und Eo als der Mittelwert des hohen und niedrigen Pegels des Steuersignals angenommen wird, dann ist
\X\U) - Eo\ ',XjU) - Eo] df = 0. / ± j .
Daher sind die Steuersignale, die als Ausgangssignale an den Leitern 202a, 202Z)... 202n auftreten, unabhängig voneinander.
Im folgenden wird die Bildung eines Steuersignals beschrieben, das durch den Leiter 203 abgegeben wird. Wenn ein Eingangsimpuls an einer Leitung der InformationswähHeitungen 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 b 1 der ganzen Zahl 1 wird an die Leitung 226-1 abgegeben, ein Signa! b2 der ganzen Zahl 2 wird der Leitung 226-2 geliefert, ein Signal b 4 der ganzen Zahl 22 wird an die Leitung 226-4 abgegeben und ein Signal Ö8 der ganzen Zahl 23 liegt an der Leitung 226-8. Diese Signale werden an die UND-Gliedergruppe 221 und die Exklusiv-
ODER-Gliedergruppe 229 gelegt, die die folgenden Verknüpfungen einführen:
Y =
ΛΛ
Das i"·'. daher dasselbe wie das Ay-Signal, das durch
/ = λ, +/),·: + ηλ 22 + hH ■ 2·1
dargestellt wird. Wenn />0 ist. geht ilas Ausgungssignal des Exklusiv-ODF-R-Glicdes in der Form, wie es vorliegt, durch das ODF.R-Glicd 230 und liegt das Ausgangssignal an den Eingangsklcmmcn der Sperren 231,7. 23lft... 231/;;. wodurch die Sperren für die durch die Informationswählleitung 225 ausgewählten Zeilen gesetzt werden. Wenn./=0 ist und es keine Position gibt, die in einen nicht ausgewählten Zustand /u bringen ist. sind die durch die Signalausgangsleitung 226 zu diesem Zeitpunkt geführten Signale alle gleich Null, so daß Ä». am Ausgang des NOR-Gliedes 228 erscheint, durch das ODER-Glied 230 geht und an den Fiingangsklemmen der Spurren 231a, 23lft ... 231 /77 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. 231 b ... 23f m gespeichert. Wenn Impulse an die Taktimpulseingangsklemme 233 der Sperrkontaktgruppe 232 gelegt werden, die zeitlich mit den Impulsen übereinstimmen, die an den Takteingangsklemmen 223 der Sperrkontaktgruppe 222 liegen, werden von den Sperren 231a. 2316 ... 231m Ausgangssignale erhalten, die an die Leiter 203a, 203i>... 203/;; synchron mit den Signalen abgegeben werden, die an die Leitergruppe 202 abgegeben werden. In Übereinstimmung mit dem Inhalt der Signalquelle 224 werden ein Signal, das eine Wellenform hat. die identisch mit dem j-ien Signal Xj der Leitergruppe 202 für j¥=0 ist, und ein Signal, das eine Wellenlorm hat, die identisch mit der von /V rüry = O ist. synchron mit den an den Taktimpulseingangsklemmen 223, 233 liegenden Impulsen an die Leitergruppe 203 abgegeben. Wenn j=0 ist und weYin die Periode der Wellenform A^ durch r gegeben ist. und der Mittelwert des hohen und niedrigen Spannungspegels des Steuersignals mit Eo bezeichnet wird, dann ist
{A7(/| - Eo]
- Eo\ df = 0 .
A ie ist daher unabhängig von jeder Wellenform Xi. Das NOR-Glied 228 und das ODER-Glied 230 sind so vorgesehen, daß an der Anzeigefläche 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 verwendet werden, kann das endgültige Ausgangssignal, das von der Exklusiv-ODER-Gruppe 229 erhalten wird, direkt an den Eingangsseiten der Sperren 231a, 231 ft ... 231m liegen.
F i g. 22 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiei der Zeilensteuerschaltung 205. Mit 251 ist ein Zufallszahlgenerator bezeichnet, der so aufgebaut ist, daß er η Zufallszahlen synchron mit den Signalen erzeugt, die durch den Taktimpulsgenerator 208 geliefert werden. Der Zufallszahlgenerator macht von zufälligen physikalischen Erscheinungen, wie z. B. dem thermischen 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 Rechneranzeige verwendet wird. Die η Ausgangssignale vom Zufallszahlgenerator 251 liegen an den η Füngangsklcmmen 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 Flüssiskristallanzeigeelcment 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 verwendet, während in der zweiten Hälfte des Zyklus Signale als Steuersignale verwendet werden, die die Umkehrsignale derjenigen Signale sind, die während der ersten Hälfte verwendet 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 der Sperrkontaktgruppe 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 besonders dann zweckmäßig ist, wenn die Anzahl der Leiter 202 groß ist.
F i g. 23 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Spaltensteuerschaltung 206. Dieses Ausführungsbeispiel der Spaltensteuerschaltung 206 erzeugt Spaltensteuersignale, die auf den Steuersignalen basieren, die in der Zeilensteuerschaltung 205 erzeugt werden. Die Dateneingangsklemmen 262a, 262ft ... 262/j eines Multiplexers 261 liegen an einer Signalquelle in der Zeilensteuerschaltung 205. d. h. an den jeweiligen Ausgangsklemmen der Exklusiv-ODER-Gruppe 220 in F i g. 20. so daß die den Leitern 202a. 202ft ... 202n zu liefernden Signalpegel von dem Multiplexer als Eingangssignale empfangen werden. Die anzuzeigende Eingangsinformation liegt an der Adresseneingangsklemme 263 des Multiplexers 261, und Adresseneingangssignale, die diesen Eingängen entsprechen, werden aus den Eingängen 262a, 262ft ... 262n ausgewählt und der Ausgangsklemme 264 zugeführt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß der Multiplexer so aufgebaut sein kann, daß er Übertragungsglieder 265a. 2656 ... 265/7 enthält. Die Ausgangsklemme 264 des Multiplexers liegt an Sperren 231 a, 231 ft... 231/7 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, 231 ft... 231/7 gelegt und als Steuersignale den jeweiligen Leitern 203 synchron mit dem Anlegen von Signalen an die Taktimpuiseingangskiemme 233 zugeführt. Wenn die Anzahl der Klemmen am Ausgang 202 der Zeilensteuerschaltung 205 klein ist, können ohne Schwierigkeiten Multiplexer in einer Anzahl gleich der Anzahl m von Klemmen des Ausgangs 203 der Spaltensteuerschaltung
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206 installiert werden. In diesem Fall können die Steuerschaltungen 205 und 206 so aufgebaut werden, daß keine Sperrschaltungen eingebaut werden müssen. Darüber hinaus müssen die Steuersignale nicht auf zwei Werte, 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 F i g. 24a und 24h zeigen einen Teil eines Ausführungsbeispiels einer Elektrodenanordnung auf einem Flüssigkristallanzeigefeld. bO Punkte, die durch die Elektroden 281 und 285 erzeugt werden, 60 Punkte, die durch die Elektroden 282 und 286 erzeugt werden, und 12 Punkte, die durch die Elektroden 283 und 287 erzeugt werden, werden zum Anzeigen von Sekunden. Minuten und Stunden jeweils verwendet. Dii· Elektro-βί "JBC. ,,„,1 1B7 ein.I ii
Γ,.,Ι.. ,,„ι,.,-ι.,,Ιι
und über Leiter 288 mit einer Zeilensteuerschaltung verbunden. Die Elektroden 281 und 282 sind in 5 Teile unterteilt und zusammen mit der Elektrode 283 über Leiter 284 mit der Spaltcnsteuerschaltung verbunden. Es ist ersichtlich, daß nur 23 Leiter die Auswahl irgendeines beliebigen Punktes der Stunden-, Minutenoder 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 nematisehen Flüssigkristall möglich ist, den anzeigenden Zustand nur des ausgewählten Punktes herbeizuführen, wenn die Orientierung der polarisierenden Platten geändert wird.
F i g. 25 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung bei einem elektronischen Rechner verwendet 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 SandwLii-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 Hen 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 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 verwendet wird, die abwechselnd jede zweite Sekunde eine andere graphische Darstellung anzeigt. Die Koordinatenachsen und die Koordinateneinteilungen können auf das Glas des Anzeigefeldes gedruckt sein, es ist jedoch auch möglich, von Flüssigkristallen Gebrauch zu machen, um eine »Timesharing«-Anzeige oder zeitlich verzahnte Anzeige zu erzeugen.
Bei den obenerwähnten Beispielen kann daher eine .Steuerung unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Steuersignalen selbst dann erfolgen, wenn ein Anzeigefeld mit einer Vielzahl von Anzcigcelenienten vorgesehen ist. Ιλ ι eicht daher aus. nur einen Typ einer Steuerspani'iing zu benutzen, während gleichzeitig eir Übersprechen und eine Zeitverzögerung aufgrund des übermäßigen Ansprechvei mögens ausgeschlossen sind ■ ijwj sicheigcsiüü! wird, daß ein ausreiehender Ki.Tünss!
erhalten wird.
F i g. 26 zeigt cm weiteres Beispiel eines Musters unterteilter Anzeigeelemcntclektroden für den lall, bei dem die Steuerung in der erfindungsgemäßen Weise erfolgen soll. Eine Information, die Stunden und Minuten angibt, wird über ein 7segmentiges Anzeigeelement angezeigt. Die F-' i g. 26a und 26b zeigen, wie die Zeilenelektroden und die Spaltenelektroden jeweils unterteilt sind. F i g. 26c zeigt 7 Segmente, von denen jedes mit einem Buchstaben des Alphabetes ;i bis g bezeichnet ist.
In F i g. 26a steht eine Leitung 311 gemeinsam mit den Elektroden n, d. c, /'und g in F i g. 26c in Verbindung. Diese Leitung 311 dient als gemeinsame Elektrode D 1 für die 10-Siunden-Ziifer. 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 F i g. 26b, in der die Unterteilung der Spaltenelektroden dargestellt ist, sind die Elektroden a. b und c, g miteinander verbunden, während die Elektroden d. c 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 F i g. 26 und ist mit einer Bezeichnung versehen, die den Buchstaben des Alphabets entspricht, mit denen die Elektroden in F i g. 26c bezeichnet sind. Die Elektroden Sab und Sgc sind in Matrixform in Hinblick auf die Elektroden DX und D2 geschaltet. Wenn Elektroden verwendet 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. Das heißt 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 Spaltenelektroden und eine Zeilenelektrode oder insgesamt 24 Elektroden erforderlich sind. Wenn die Elektroden jedoch in der in F i g. 26 dargestellten Weise unterteilt sind, reichen 17 Spaltenelektroden und 2 Zeilenelektroden, d.h. insgesamt 19 Elektroden aus. Darüber hinaus können die Elektroden a und d zusammengeschaltet sein, wenn die Anzeige in einer Uhr verwendet wird, da die 10-Minuten-Ziffer nur bis 5 zählt, bevor sie auf 0 zurückgeht. In diesem Fall kann die
Anzahl der obenerwähnten Elektroden weiter um eine Elektrode verringert werden. Wenn darüber hinaus /.wei 7segmentige Anzeigeelemente hinzugefügt werden, um eine Sekundenanzeige sowie eine Stunden- und Minutenanzeige zu ermöglichen, sind die Elektroden <i undc/der 10-Minuten-Zifferundder 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 F i g. 26 dargestellten Weise unterteilt sind. Wenn 7segmentige Anzeigeelcmente hinzugefügt werden, um gleich/eilig den Monat und das Datum anzuzeigen, sind nur 43 Elektroden im Gegensatz zu 58 Elektroden beim statischen Steuersystem erforderlich. Eine Unterteilung in der in I·" i g. 2b dargestellten Weise zeigt somit, daß die Anzahl der notwendigen Elektroden annähernd Vt tier Anzahl an
Ί'
anzeigeelemente bestimmt ist. Wenn beispielsweise die optische Sättigungsspannung Vs einen Effektivwert von
2 V hat, erfüllt das Signal Φ eine Steuerfunktion auf einer Batteriespannung von 1,5 V und beträgt die Spannung, auf der die Signale X, /unH Zdie Steuerung ausführen, das Doppelte des Wertes des Signals Φ oder
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 F i g. 26 dargestellten Weise unterteilt sind. In Fig. 29;) is* mil einem Kreis-Symbol ein Anzeigeelement bezeichnet, das anzeigen soll, wahrend mit dem Symbol .Vein Anzeigeelement bezeichnet ist, das nicht anzeige.ι soll. Diejenigen Λη/eigeclenicnte, die nur in der /2 1-Zeilc enthalten sind, können in den anzeigenden
stern erforderlich sind.
Wenn bei eiiiem statischen .Steuersystem ein Signal, das iin einer gemeinsamen Elektrode liegt, mit X ausgedrückt wird, so liegen an den Scgmcntelcktrodcn zwei Arten von Signalen, nämlich das Signal XKr 'lic Anzeige und das Signal X für die Nichtanzeigc. Wenn die für die Arbeit eines 2-Ziffern-Matrix-Steuersystems 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 Φ Ι, Φ Ι, Φ 2 und Φ 2 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 Xund /an den Zeilenelektroden liegen, werden die jeweiligen Spallenelektroden mit drei Arten von Signalen versorgt, nämlich mit Signalen X und Y, die identisch mit den Signalen sind, die an den 7pilpnplpktroden liegen, und mit einem Signal Z, das von den Signalen A"und /unabhängig ist. Diese Signale liegen in Abhängigkeit davon an, ob ein anzeigender oder nicht anzeigender Zustand angegeben ist.
F i g. 28 dient zur Beschreibung der Steuersignale, die beim erfindungsgemäßen Anzeigesteuersysiem an den jeweiligen Anzeigeelementen Hegen. Fig. 28(1) zeigt ein frequenzgeteiltes Signal Φ, das von einem Oszillator erhalten wird und eine Frequenz von annähernd 64 Hz aufweist. In den F i g. 28 (2) und 28 (3) sind Signale A'und /dargestellt, deren Frequenz tatsächlich gleich der des Signals Φ, geteilt durch 2, ist. Das Signal X ist mit der ansteigenden Flanke des Signals Φ und das Signal /ist mit der abfallenden Flanke des Signals Φ synchronisiert. In Fig. 28(4) ist ein Signal Z aufgetragen, dessen Frequenz gleich der des Signals X, geteilt durch 2, ist. Diese drei Signale X. Y. Z werden dazu benutzt, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu betreiben, wobei das Signal Sander D 1-Zeileder Leitung311 in Fig. 26 und das Signal / 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 Vs der Flüssigkristall- Π Id[IU IHK Ll
HLgLI
jignun
gcui ULI
werden, während das Signal X dann anliegt, wenn die Elemente nicht in einen anzeigenden Zustand angebracht werden sollen. Was die Dl-Zeile, die D2-Zeile und die in Matrixform geschalteten Anzeigeelemente anbetrifft, so ist es weiterhin ausreichend, das Signal Z an beide Anzeigeelemente an 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 nictv anzeigen sollen, kann das Signal /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.
F i g. 29b zeigt die Signale, die an den jeweiligen Spaltenelektroden Sd, Sc, Sf, Sab und Scg bei einer in der in F i g. 26 dargestellten Weise unterteilten Elektrode gelegt werden. In diesem Fall werden die Zahlen von 0 bis 9 mit Hilfe von 7 Segmenten angezeigt, die in Übereinstimmung mit den obenerwähnten Bedingungen der Anzeige oder Nich -anzeige gesteuert werden. Wenn beispielsweise die Zahl 5 angezeigt werden soll, gibt Fig. 9b an, daß das Signal /an die Elektrode Sd tnil il-.ic ζΐίτηαΐ \ nn clip FlpWtrrtrlp
σρίρσΐ VL-irH Λι
der Zeichnung ist ersichtlich, daß keiner der Kreu'· .mgspunkte der in Matrix geschalteten Elektroden den nicht anzeigenden Zustand einnehmen wird.
Fig. 30 zeigt die Zahlen von 0 bis 9. die durch die 7 Segmente gebildet werden. Daß die Elektroden in der in F i g. 26 dargestellten Weise unterteilt werden, beruht auf der Tatsache, daß die in Matrix geschalteten Segmente ab und or niemals beide in einem nicht anzeigenden Zustand sind.
Wenn Signale mit den in F i g. 28 dargestellten Wellenformen an die Anzeigeelektroden einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gelegt werden, werden die Anzeigeelemente zum Anzeigen durch eine Effektivspannung von '/2 V erregt, während an den Anzeigeelementen zum Nichtanzeigen, die sich an den Kreuzungspunkten der Matrix befinden, eine Spannung gleich 0 gelegt wird. In diesem Fall ist V die Spannung der Signale X. Y und Z. Wenn beispielsweise eine Batteriespannung von 1,5 V verwendet 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 Steuersignalgenerator zum Erzeugen der Steuersignale, die in Fig. 28 dargestellt sind, und mit 368 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bezeichnet.
F i g. 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 41 j aus einem durch 10 teilenden Zähler besteht, dann ist es möglich, Ausgangssignale A, B, C und D mit einem Gewicht von 2°, 2', 22 und 2J zu erzeugen. Der Dekodierer 414 ist ein 7-Segment-Dekodierer und hat denselben Aufbau wie ein Decodierer, der bei einem herkömmlichen statischen Steuersystem verwendet 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 Delsodierer 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 verwendet wird, bestimmt sich nach den Daten der Uhr. Der Aufbau der im folgenden beschriebenen Dekodierer- und 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 verwendet, bei der Sekunden und Minuten oder ähnliches in Form der Zahlen von 0 bis 9 angezeigt werden. Die Treiberschaltung verknüpft die Ausgangssignale a, a~, b, Έ ... g, g, die durch einen herkömmlichen 7-Segment-Dekodierer erzeugt werden, und die Signale X, Y und Z ν und liefert die Ausgangssignale für die Spalten Sab, Scg, Sdund Se und Sf. Die Leitungen 420, 421, 422 sind diejenigen Leitungen, an denen die Signale X, Yund Z liegen, und die Leitung 423 liefert das ^-Segmentausgangssignal vom Dekodierer 414. Mit 424 ist ein UND-Glied und mit 425 ein ODER-Glied bezeichnet. Bezüglich der S/"-Segmentelektrode wird die folgende Beziehung eingehalten: Sf = fY+fX. Das heißt mit anderen Worten, daß dann, wenn das Ausgangssignal /"des Dekodierers auf einem hohen logischen Pegel liegt, das Signal Y als Ausgangssignal erscheint, während dann, wenn das Ausgangssignal des Dekodierers auf dem niedrigen logischen Pegel liegt, das Signal X das Ausgangssignal ist. Dasselbe trifft auch für Sd- und Se-Segmentelektroden zu. Bezüglich der Sat-Segmentelektrode ist Sab = abZ+abX+abY. Somit erscheint das Signal Z als Ausgangssignal, wenn das a- und das ύ-Segmcnt beide auf dem hohen logischen Pegel liegen, erscheint das Signal X als Ausgangssignal, wenn das a-Segment auf dem niedrigen Pegel liegt und das ft-Segment auf dem hohen logischen Pegel H liegt, und erscheint das Signal Kais Eingangssignal an der Safe-Elektrode, wenn das a-Segment auf dem hohen Pegel und das fe-Segment
auf dem niedrigen logischen Pegel liegen. Das gleiche trifft für die Elektrode Scgzu.
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 verwendet werden.
F i g. 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 F i g. 33 dargestellte Ausführungsbeispiel ist auch dieses Ausführungsbeispiel dazu geeignet, Zahlen von 0 bis 9 anzuzeigen, und in Übereinstimmung mit dem Aufbau in F i g. 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 Ausgangssignalc von den Zählern, die durch A, B, Cund D dargestellt sind und jeweils das Gewicht 2°, 2', 22 und 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 Wertetabejle_ von Fig. 29b ergibt _ sich, X = AD+ABC+ BCD und Y= ABD+ ABC Das heißt mit anderen Worten, daß dann, wenn die Ausgangssignale vom Zähler diesen Beziehungen genügen, Signale .Y und Van der Eingangsseite der Elektrode^ Se liegen.Für die Elektrode Se ist das Ausgangssignal ABD+ ABC= P.
Dieses Ausgangssignal des Dekodierers liegt an der Treiberschaltung, die durch den Block 392 wiedergegeben ist. Die logische Funktion für die Treiberschaltung ist durch X X- P+ Y- P gegeben. An der Elektrode Se liegt das Signal Y, wenn das Ausgangssignal P des Dekodierers auf dem hohen logischen Pegel liegt, und das Signal X, wenn das Ausgangssignal P auf dem niedrigen logischen Pegel liegt, wobei das Signal V einen anzeigenden Zustand und das Signal -Yeinen nicht anzeigenden Zustand angibt.
Zur Beschreibung der Elektrode Sab wird die Wertetabelle gemäß Fig. 29b wie im vorhergehenden Fall verwendet. Die logischen Gleichungen lauten in diesem Fall:
X = ABCD + ABCD Y = ABCD + ABCD Z = ABD +ÄCD + 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 Signale einen anzeigenden oder nicht anzeigenden Zustand angeben, welches der Signale X, Y und Z an die Eingänge der Anzeigeelektrode Sabtxs 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. Darüber hinaus sind die an den Anzeigeelektrodcn liegenden
Signale nicht auf Signale beschränkt, die die in Fig. 28 dargestellte Wellenform haben.
F i g. 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 F i g. 29. Wenn die bei diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Steuersignale verwendet 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 j/273 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 OV.
In F i g. 36 ist ein weiteres abgewandeltes Beispiel der Wellenformen dargestellt, mit denen die Steuerung erfolgen kann. F i g. 36 (1), (2) und (3) zeigen die Signale X, Y und Z jeweils, die alie dieselbe Frequenz haben. Wenn die dargestellte Phasenbeziehung verwendet wird, tritt ein Intervall auf, über das eine Spannung von 0 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.
F i g. 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 F i g. 37 sind mit RX bis RA 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 Zeilenelektroden 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 Cgibt die Nummer der Zeilenelektroden an, deren Anzeigeelemente anzeigen sollen. Eine Zyklusdauer T enthält eine Adressierzeit aus den Zeitintervallen TaX, Ta2, Ta 3 und TaA und eine Nichtadressierzeit aus einem Zeitintervall Tn. Während der Adressierzeit haben die Zeilensteuersignale R X bis RA das Spannungspotential VX während der Zeitintervalle TaX bis TaA jeweils.
Während der Nicht-Adressierzeit, 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 Ta 1 ist somit R2 = R3 = RA* RX, während des Zeitintervalls Ta 2 ist Al = R3 *= RA φ R 2, während
ίο des Zeitintervalls Ta3 ist RX = R2 = A4 φ A3 und während des Zeitintervalls 7a 4 ist Al =Ä2 = Ä3*Ä4.
Um die Anzeigeelemente' aller Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand zu bringen, wird an die
is Spaltenelektrode ein Spannungspotential gelegt, das gleich dem Spannungspotential der drei Zeilenelektroden ist, wie es durch das Spaltensteuersignal CO dargestellt ist. Während des Zeitintervalls Ta l ist somit C0 = Ä2 = /?3 = A4, während des Zeitintervalls Ta 2 ist CO = R X = R 3 = R A, während des Zeitintervalls Ta4 ist CO = Al = Ä2 = A3 und während des Zeitintervalls Tnist CO = R X = R2 = A3 = A4.
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 der sie adressiert sind, mit einem Spannungspotential, das sich von dem Potential unterscheidet, das an den anzeigen den 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 0 gleich dem der Zeilensteuersignale R 3, RA während der Zeitintervalle Ta X und Ta 2, während der die nicht anzeigenden Zeilenelektroden A3, A4 adressiert sind, d.h. C12 = A3 = RA. Während der Zeitintervalle Ta X und Ta 2, während der die anzeigenden Zeilenelektroden R 1 und R 2 adressiert sind, hat jedoch das Spaltensteuersignal ein Spannungspotential, das sich von dem der Zeilensteuersignale R X und R 2 unterscheidet, so daß C12 * /? 1 und C12?» R 2 ist. Während des Zeitintervalls Tn ist C12 = RX = /?2 = Λ3 = RA. Bei diesen Wellenformen der Steuersignale, die an den Zeilen- und Spaltenelektroden liegen, beträgt der Effektivwert des Steuersignals, das am Anzeigeelement liegt, im anzeigenden Zustand y/375V und im nicht anzeigenden
Zustand /T75" V. In diesem Fall beträgt der Arbeitsspielraurr1 /J. Es versteht sich, daß das grundlegende Konzept der Bildung der Zeilen- und Spaltensteuersignale auch auf den Fall angewandt werden kann, bei dem die Anzeigevorrichtung mehr als fünf Zeilenelek troden aufweist, die in Matrixform angeordnet sind.
Hierzu 21 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Betreiben einer elektrooptischen Anzeigevorrichtung mit
1 Zeilen- und Spaltenelektroden, die in Matrixform angeordnet sind,
2 Anzeigeelementen, die an den Schnittpunkten der Zeilen- und Spaltenelektroden angeordnet sind,
wobei gilt
3 die Anzahl χ der Anzeigeelemente, die längs einer Spaltenelektrode in den nicht anzeigenden Zustand gebracht werden, deren andere Anzeigeelemente in den anzeigenden Zustand gebracht werden, erfüllt die Beziehung
X g Il - / ,
3.1 η ist die Gesamtanzahl der Zcileneiektro- den. 3.2 I ist eine : ganze Zahl größer als ein Wert k, jedoch kleiner als n. 3.2.1 η + 1 + ;i - 1 - Vn3 -
3.2.2 k isi die größte Zahl, die die obige
Bedingung erfüllt,
dadurch gekennzeichnet, daß
4 immer zwei Zeilenueue^signale ein Spannungspotential haben, das üie Beziehung
In
erfüllt,
wobei
4.1 T 4.2 ri 4.3 rj 4.4 ι 4.5 R 5 di
eine Zyklusdauer ist,
das Spannungspotential des /-ten Zeilensteuersignals ist,
das Spannungspotential des y-ten Zeilensteuersignals ist,
die Zeit ist,
eine Konstante ist,
die Spaltensteuersignalc Potentiale haben, die die Beziehung
C τ- ro
foil
Λ y (rj - ro)
erfüllen,
wobei
5.1 C das Spannungspolential eines Spaltensteuersignals ist, das n — /Anzeigeclcmen-ις in den nicht anzeigenden Zustand und die anderen Anzeigeelementc in den anzeigenden Zustand bringt,
5.2 ro das mittlere Spannungspotential aller
Zeilcnsteuersignale ist,
5.3 A eine Konstanteist,
ι .
5.4 \\ die Summe der Zeilcnelektroden mit
5.4.1
Anzeigeelementen ist, die in den anzeigenden Zustand gebracht werden,
A wenigstens eine der Bedingungen
A = Kn- WHn - I)]
erfüllt
ίο 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter den Spaltensteuersignalen ein Spaltensteuersignal Cl befindet, das ein Anzeigeelement auf / Zeilen in einen anzeigenden Zustand und ein Anzeigeelement auf (n—l) Zeilen in einen nicht anzeigenden Zustand bringt, und daß in Vektordarstellung dieses Zeilensteuersignal Cl auf einer Linie liegt, die den Mittelwert ro aller Zeilensteuersignale und den Mittelwert roll der Zeilensteuersignale für die Anzeigeelemente auf den Zeilenelektroden, die in einen nicht anzeigenden Zustand zu bringen sind, verbindet, und daß Ci, ruü und ro derart in einer Linie liegen, daß der Abstand zwischen C/und ro zweimal so groß wie der Abstand zwischen round rorr'\sL
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß /7=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 Spaltensteuersignal ist, das die Anzeigeelemente aller Zeilenelektroden in einen nicht anzeigenden Zustand bringt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n=4 ist und daß in Vektordarstellung
j5 die Zeilensteuersignale die Scheitel eines regelmäßigen Tetraeders einnehmen und auf einer Kugelfläche liegen, deren Mittelpunkt das Spaltensteuersignal CO ist, das die Anzeigeelemente auf allen Zeilenelektroden in einen nid.', anzeigenden Zustand bringt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl χ der Anzeigeelemente, die längs einer Spaltenelektrode in den nicht anzeigenden Zustand gebracht werden, deren andere
4'. Anzeigeelemente in einen anzeigenden Zustand gebracht werden, kleiner als 2 ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltensteuersignale ein Steuersignal, das in seiner Wellenform mit den Zeilensteu-
ii) ersignalen 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
T) zeitverviclfacht sind.
8. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptische Anzeigevorrichtung ein Flüssigkristall ist und erste und zweite Zeilenelektrodcn sowie erste Spaltenclektroden, die
mi die ersten und zweiten Zeilenelektroden schneiden, und zweite Spaltenelektroden aufweist, die nur entweder die ersten oder die zweiten Zeilenelektroden schneiden, daß an den ersten und zweiten Zeilenelektroden erste und zweite Steuersignale
hi liegen, und daß an den zweiten Spaltenelektroden wahlweise entweder die ersten oder die zweiten Steuersignale jeweils liegen, während an den ersten SDaltenclektroden 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 eine einheitliche Wellenform haben, jedoch phasen- iu verschoben 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 u;;d dritten Steuersignale dieselbe Frequenz haben und gi'g2neinander phasenverschoben sind.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
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