DE2832999A1 - Elektrochrome anzeigeeinrichtung - Google Patents
Elektrochrome anzeigeeinrichtungInfo
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- G02F1/155—Electrodes
Description
Sharp K.K. TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ι 05 9-GER
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung,
und insbesondere eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung mit einer in Segmente aufgeteilten Säulen- bzw.
Balkendiagrammanzeige zum Anzeigen eines Analogwertes in Form eines Säulen- bzw. Balkendiagramms. Und insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Treiberschaltung für eine elektrochrome Balken- bzw. Säulenanzeigeeinrichtung
mit mehreren zueinander ausgerichteten Segmenten für die Anzeige eines analogen Wertes in Form eines
Balken- bzw. Säulendiagramms.
Bekanntermaßen wird der Verfärbungszustand in einer
elektrochromen Anzeigeeinrichtung mehrere Stunden bis mehrere Tage lang aufrechterhalten bzw. gespeichert, ohne
daß irgendwelche Spannungssignale an die elektrochrome Anzeigeeinrichtung angelegt werden müssen. Darüberhinaus
sind der Färbungs- bzw. Verfärbungsvorgang und der Entfärbungsvorgang durch Wahl der Richtung des elektrischen
Stromes steuerbar,-, der durch eine Anzeigeelektrode in einer elektrochromen Anzeigeeinrichtung fließt.
Die vorliegende Erfindung nützt diese zuvor beschriebenen Merkmale zur Schaffung einer elektrochromen
Anzeigeeinrichtung aus, die einen analogen Wert in Form eines Säulen-, bzw. Balken<iiagranutl anzeigt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in Segmente aufgeteilte Säulen- bzw. Balkenanzeige zu
schaffen, die einen analogen Wert unter Verwendung einer elektrochromen Anzeigeeinrichtung anzeigt, und insbesondere
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ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Treiberschaltung für eine elektrochrome Anzeigeeinrichtung zu
schaffen, die einen analogen Wert in Form eines Säulen-, bzw. Balkendiagramms anzeigt, wobei die Deutlichkeit und
Sichtbarkeit einer in Segmente aufgeteilten elektrochromen Säulen- bzw. Balkenanzeigeeinrichtung verbessert werden
soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebene Treiberschaltung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind Segmentelektroden in einer elektrochromen Anzeigeeinrichtung
angeordnet bzw. zueinander ausgerichtet, um einen analogen Wert in Form eines Säulen- bzw. Balkendiagramms anzuzeigen.
Wenn die Anzeigeinformation geändert werden soll, erzeugt eine Vergleichschaltung ein Steuersignal, das angibt, ob
die angezeigte Information zu- oder abnehmen soll, d.h., ob eine bestimmte Segmentelektrode verfärbt oder entfärbt
werden soll. Die übrigen Segmentelektroden erhalten keine Treibersignale zugeführt.
25
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dann, wenn der anzuzeigende Analogwert zunimmt,
ein Verfärbungstreibersignal nur an die Segmentelektrode
angelegt, die vom entfärbten Zustand in den verfärbten Zustand gebracht werden soll. Dagegen wird dann,
wenn der anzuzeigende Analogwert abnimmt, ein Entfärbungstreibersignal nur an die Segmentelektrode angelegt, die
von dem Verfärbungszustand in den Entfärbungszustand ge-
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bracht werden soll. Die übrigen Segmentelektroden erhalten keine Treibersignale bei Änderung des angelegten Wertes
zugeleitet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt eine Treiberschaltung ein Regenerationssignal in einem vorgegebenen
Zeitraum, um den Anzeigezustand der elektrouhromen
Anzeigeeinrichtung aufrechtzuerhalten bzw. zu regenerieren.
Die Erfindung sowie deren Vorteile, Ausgestaltungsmgölichkeiten
und Anwendungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels
für eine Balken- bzw. Säulendiagrammanzeige, die gemäß einer Ausführungsform einer elektrochromen
Anzeigeeinrichtung der vorliegenden •Erfindung angezeigt wird,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrochromen Anzeigezelle;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren
Beispiels für eine Säulen- bzw. Balkenanzeige, die gemäß einer anderen Ausführungsform einer
elektrochromen"Anzeigeeinrichtung der vorliegenden
Erfindung angezeigt wird,
Fig. 4 ein Beispiel eines Segmentelektrodenmusters, das bei der in Fig. 3 dargestellten elektrochromen
Anzeigeeinrichtung verwendet x-zird,
in Aufsicht?
Fig. 5 in Aufsicht ein weiteres Beispiel eines
Fig. 5 in Aufsicht ein weiteres Beispiel eines
mentelektrodenmusters bzw ο einer Segment.-
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elektrodenanordnung, das bzw. die bei der in Fig. 3 dargestellten elektrochromen Anzeigeeinrichtung
verwendet wird,
Fig. 6 ein Blockschaltbild von einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Treiberschaltung,
Fig. 7 ein ins einzelne gehendes Blockschaltbild
eines Teils der in Fig. 6 dargestellten Treiberschaltung,
Fig. 8 ein Zeitdiagramm, das verschiedene in der in Fig. 7 dargestellten Treiberschaltung auf
tretende Signale wiedergibt,
Fig. 9 eine Schaltungsanordnung von einem Ausführungsbeispiel einer Ausgangsstufe zum Treiben bzw.
Steuern der erfindungsgemäßen elektrochromen Anzeigeeinrichtung;
Fig. 10 ein Zeitdiagramm, das verschiedene, in der in Fig. 9 dargestellten Ausgangsstufe auftretende
Signale wiedergibt;
Fig. 11 eine Schaltungsanordnung gemäß einer weiteren
2.0 Ausführungsform einer Ausgangsstufe zum Treiben
bzw. Steuern der elektrochromen Anzeigeeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines weiteren
Beispiels für eine Säulen- bzw. Balkenanzeige, die mit einer noch anderen Ausführungsfofm
einer erfindungsgemäßen elektrochromen Anzeigeeinrichtung
angezeigt wird,
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines weiteren
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines weiteren
Beispiels einer Balken- bzw. Säulenanzeige, die von einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen elektrochromen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird,
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Fig. 14 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Treiberschaltung,
Fig. 15 ein ins einzelne gehendes Blockdiagramm von einem Teil der in Fig. 14 dargestellten
Treiberschaltung,
Fig. 16 ein Zeitdiagramm, das verschiedene, in der
in Fig. 15 dargestellten Treiberschaltung auftretende Signale wiedergibt;
Fig. 17 ein Zeitdiagramm, das den Zusammenhang
zwischen einem Datentastimpuls Cl1 und einem
Verfärbungsimpuls W wiedergibt;
Fig. 18 ein Blockdiagramm von einem Ausführungsbeispiel
eines Verfärbungs-/Lösch-Regenerationsimpulsgenerator,
der in Zusammenhang mit der in Fig. 15 dargestellten Treiberschaltung
verwendet wird,
Fig. 19 ein Zeitdiagramm, das verschiedene, in dem
in Fig. 18 dargestellten Generator auftretende Signale wiedergibt,
Fig. 20 eine Schaltungsanordnung von einer Ausführungsform einer Ausgangsstufe, die in Zusammenhang
mit der in Fig. 15 dargestellten Treiberschaltung verwendet wird;
Fig. 21 ein Zeitdiagramm, das verschiedene in der in
Fig. 20 dargestellten Ausgangsstufe auftretende Signale wiedergibt,
Fig. 22 eine Schaltungsanordnung für eine Ausführungsform eines Regenerations-Triggersignalgenerators,
der in Zusammenhang mit der in Fig. 15 dargestellten Treiberschaltung verwendet wird,
Fig. 23 ein Zeitdiagramm, das verschiedene in dem in
Fig. 22 dargestellten Triggersignalgenerator auftretende Signale wiedergibt.
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Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Balken- bzw* Säulendiagrammanzeige, die mit einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektrochromen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
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Die elektrochrome Anzeigeeinrichtung besitzt mehrere
ausgerichtete Segmentelektroden zur Anzeige eines analogen Wertes. In der Zeichnung stellen die schwarz verfärbten Segmentelektroden
die Segmentelektroden dar, die sich im verfärbten Zustand befinden, und die weißen Segmentelektroden
stellen die sich im entfärbten Zustand befindlichen Segmentelektroden dar. Die Balken- oder Säulendiagramme von Fig. 1
zeigen die Werte 1,4 und 2,0 bzw. 0,8.
Fig. 2 zeigt schematisch eine elektrochrome Anzeige-*
zelle, mit der die in Fig. 1 dargestellte Säulen- bzw. Balkenanzeige durchgeführt wird.
Die in Fig. 2 dargestellte elektrochrome Anzeigezelle
besitzt eine Gegenelektrode 1, eine Bezugselektrode 2, sowie
Segmentelektroden SQ bis S,Q. Die Bezugselektrode 2 ist für
den Treibervorgang bzw. die Steuerung mit konstantem Potential erforderlich, und daher kann die Bezugselektrode 2 in den
Fällen weggelassen werden, bei denen andere Treibersysterne,
beispielsweise das Treibersystem mit konstanter Spannung und das Treibersystem mit konstantem Strom verwendet werden.
Fig. 3 zeigt schematisch weitere Beispiele einer säulen- bzw. Balkenanzeige, die mit einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrochromen Anzeigeeinrichtung
vorgenommen wird« Anzeigeziffern sind ebenfalls in der
eiaktrochromen Anzeigeeinrichtung vorgesehen. Die Anzeige-"siffer
1 ist nur verfäri3fe.' wenn der angezeigte Wert größer
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als oder gleich "1" ist. In entsprechender Weise ist die Anzeigeziffer 2 nur dann verfärbt, wenn der Anzeigewert
größer oder gleich "2" ist.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Segmentelektrodenmusters
bzw. einer Segmentelektrodenanordnung, die bei der in Fig. 3 dargestellten, elektrochromen Anzeigeeinrichtung
verwendet wird.
In Fig. 4 geben die schraffierten Bereiche die Segmentelektroden an, die mit elektrochromem Material beschichtet
sind. Die Säulen- bzw. Balkensegmente sind jeweils mit lichtdurchlässigen bzw. durchsichtigen Leiterelektroden 0 bis 20
verbunden. Die Ziffernsegmente sind jeweils mit durchsichtigen Leiterelektroden DQ bis D4 verbunden. Die Leiterelektrode
D0 erhält dasselbe Signal zugeleitet, das auch an
der Leiterelektrode 0 anliegt. An der Leiterelektrode D1
liegt dasselbe Signal wie an der Leiterelektrode 5 an. In entsprechender Weise liegen an den Leiterelektroden D2/ D-.
und D^ dieselben Signale wie an den Leiterelektroden 10,
15 bzw. 20 an.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Segmentelektrodenmusters,
das bei der in Fig. 3 dargestellten elektrochromen Anzeigeeinrichtung verwendet wird.
Die Leiterelektrode für das Zif fernsegrnent 0 ist einheitlich
mit der Balkensegment-Leiterelektrode 0 ausgebildet. Die Leiterelektrode für das Ziffernsegment 1 ist einheitlich
mit der Balkensegment-Leiterelektrode 5 ausgebildet. In entsprechender Weise sind die Leiterelektroden für die Ziffernsegmente
2, 3 und 4 einheitlich mit den Balkensegment-Leiterelektroden 10, 15 bzw. 20 ausgebildet.
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Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Treiberschaltung.
Die in Fig. 6 dargestellte Treiberschaltung besitzt als Hauptbestandteile einen Wandler 3, der entsprechend
einem festgestellten analogen Wert, beispielsweise einer Temperatur oder einer Drehzahl eines Rades ein elektrisches
Signal erzeugt, sowie einen Spannungs-Frequenz-Umsetzer 4 (nachfolgend mit V-F-Umsetzer bezeichnet), der
das elektrische Signal in ein Signal mit einer Frequenz umsetzt, die dem festgestellten analogen Wert entspricht.
Das Ausgangssignal des V-F-Umsetzers 4 gelangt zu einem
Zähler 5, dessen Zählerstände einem Register 6 zugeleitet und darin gespeichert werden. Die im Register 6 gespeicherten
Zählerstände gelangen zu einem weiteren Register 7, so daß das Register 7 die Information speichert, die an
einem vorausgegangenen Zeitpunkt im Register 6 gespeichert
war.
Die in Fig. 6 dargestellte Treiberschaltung besitzt weiterhin einen Vergleicher 8, der die in den Registern
6 und 7 gespeicherten Zählerstände vergleicht. Der Vergleicher 8 stellt also fest, ob der detektierte analoge
Wert größer oder kleiner wird. Eine Ausgangsstufe 9 wird vom Vergleicher 8 gesteuert und erzeugt das Verfärbungsoder das Entfärbungssignal, das einer elektrochromen Anzeigezelle
10 zugeleitet wird.·Segmentwahlschalter 11
sind mit den jeweiligen Segmentelektroden verbunden, die
von der elektrochromen Anzeigezelle 10 umfaßt werden, um Verfärbungssignale und Entfärbungssignale nur dann
wahlweise an die Segmentelektroden anzulegen, deren Anzeigezustände geändert werden sollen.
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Fig. 7 zeigt ein ins einzelne gehendes Blockschaltbild des Zählers 5, der Register 6 und 7 und des Vergleichers
8.
Das Ausgangssignal Sig des V-F-Umsetzers 4 besitzt eine Frequenz, die dem festgestellten analogen Wert proportional
ist. Das Ausgangssignal eines UND-Gliedes ist ein differenzierter Impuls der Vorderflanke des Signals
Sig und diher ist die Frequenz dieses Signales gleich der Frequenz des Signales Sig. Ein Torsteuerimpuls T weist
eine Vorderflanke auf, die an der Hinterflanke eines Datenabtastimpulses
Takt auftritt. Der Torsteuerimpuls T besitzt eine vorgegebene Impulsbreite, die die proportionale
Konstante zwischen der Frequenz des Signals Sig und den verfärbten Segmenten in der Balkenanzeige festlegt. Ein
Signal b ist ein logisches Produkt des differenzierten Ausgangssignals a und des Torsteuerimpulses T .
Das Signal b gelangt an einen mehrstufigen Binärzähler 21 als Eingangsimpuls, sowie an ein Schieberegister
25 als Taktimpuls. Die Ausgangssignale des Zählers werden in den Registern 22 und 23 gespeichert. Das Register 23
speichert die zuvor im Register 22 gespeicherten Fehlerstände. Ein Größenvergleicher 24 vergleicht die in den
Registern 22 und 23 gespeicherten Zählerstände. Das heißt, der Vergleicher 24 stellt fest, ob der anzuzeigende,
analoge Wert größer oder kleiner wird. Wenn die im Register 23 gespeicherten Zählerstände größer als die im Register
22 gespeicherten Zählerstände sind, d.h., wenn der analoge Wert abnimmt, gibt der Vergleicher 24 ein Ausgangssignal
Tmit hohem Binärwert ab. Wenn die im Register
gespeicherten Zählerstände größer als die im Register gespeicherten Zählerstände sind, d.h., wenn der analoge
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Wert zunimmt, gibt der Vergleicher 24 ein Ausgangssignal QU
mit hohem Binärwert ab. Wenn dagegen die in den Speichern
22 und 23 gespeicherten Zählerstände einander gleich sind,
weisen die Ausgangssignale <Ό und <2""des Vergleichers 24 jeweils
niedere Binärwerte auf.
. Der Dateneingang D des Schieberegisters 25 ist mit einer Spannungsquelle +V verbunden, und daher wird der
Dateneingang D auf einem hohen Binärwert gehalten. Eine
andere Spannungsquelle -V entspricht dem niederen Binärwert. Entsprechend wird der hohe Binärwert in Abhängigkeit
vom Taktimpuls b im Schieberegister 25 verschoben. Wenn das Signal b viermal nach der Erzeugung des Datenabtastimpulses
Takt den hohen Binärwert aufweist, der am Rücksetz-Anschluß des Schieberegisters 25 anliegt, nehmen die Ausgangssignale Q1 bis Q4 des Schieberegisters 25
hohe Binärwerte ein.
Ein D-Flip-Flop 26 erhält das Ausgangssignal Q, des
Schieberegisters 25 zugeleitet, und ein anderer D-Flip-Flop 27 erhält das Ausgangssignal des D-Flip-Flops 26 zugeleitet.
Der Flip-Flop 27 speichert das Ausgangssignal Q4 des vorausgegangenen
Schrittes. Die Flip-Flops 26 und 27 sowie ein Exklusiv-ODER-Glied stellen zusammen die Änderung des Ausgangssignals
Q4 fest. Eine solche Schaltungsanordnung, die die Änzeigezustandsänderung feststellt und die Flip-Flops
26 und 27, sowie das Exklusiv-ODER-Glied umfaßt, ist für
jedes Ausgangssignal des Schieberegisters 25 vorgesehen. In FIg. 7 ist der Einfachheit und der Übersichtlichkeit
halber nur eine aus dem Flip-Flop 26 und 27 und dem Exklusiv-ODER-Glied
bestehende Stufe dargestellt. Ein Ausgangs-
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signal e. des Exklusiv-ODER-Gliedes weist nur dann einen
hohen Binärwert auf, wenn das Ausgangssignal Q4 seinen
Binärwert ändert.
Der Datenabtastimpuls Takt legt den Zeitpunkt fest, bei
dem die Ausgabedaten des mehrstufigen BinärZählers 21 in
das Register 22 gelangen, und die Ausgabedaten des Schieberegisters 25 in den Flip-Flop 26 gelangen. In Abhängigkeit
vom Datentastimpuls Takt werden darüberhinaus die in den Registern 22 und 23 gespeicherten Daten vom Vergleicher 24
verglichen, und die in den Flip-Flops 26 und 27 gespeicherten Daten werden vom Exklusiv-ODER-Glied verglichen. Der Datentastimpuls
Takt dient also als Taktimpuls für die Register 22 und 23 und für die Flip-Flops 26 und 27. Darüberhinaus
dient der Datentastimpuls Takt weiterhin als Rücksetzimpuls für den Binärzähler 21 und das Schieberegister 25. Es
sind Puffer 28 und 29 vorgesehen, um die Zeitsteuerung zu verschieben, so daß die Löschung von Daten verhindert wird.
Das Schieberegister 25 besitzt natürlich soviel Ausgänge wie Balkensegmente vorhanden sind.
Die Arbeitsweise der in Fig. 7 dargestellten Schaltung soll nachfolgend anhand von Fig. 8 erläutert werden.
Die Hauptaufgabe der in Fig. 7 dargestellten Schaltung besteht darin, eine der Frequenz des erhaltenen Signals Sig
entsprechende Zahl an Balkensegmenten zu verfärben und festzustellen, ob der Analogwert abnimmt oder zunimmt.
Der Taktimpuls b besitzt Impulse, deren Anzahl innerhalb
eines Zyklusses proportional der Frequenz des Signals Sig ist. Der Taktimpuls b wird dem Schieberegister 25
bereitgestellt, um eine der Anzahl des Taktimpulses b ent-
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sprechende Anzahl von AusgangsSignalen des Schieberegisters
25 auf einen hohen Binärwert zu bringen. Der Taktimpuls b wird weiterhin dem Binärzähler 21 zugeleitet, der die
Anzahl der Taktimpulse b zählt. Die Parallelausgänge des Schieberegisters 25 legen die Verfärbung des jeweiligen
Balkensegments fest. Eine Änderung in der Zahl der Taktimpulse b wird vom Vergleicher 24 festgestellt und die Änderung
des Verfärbungszustandes jedes Balkensegments wird vom Exklusiv-ODER-Glied festgestellt.
Es sei nun angenommen, daß sich die Impulszahl des Taktimpulses b von eins (1) auf sechs (6) ändert. Das Ausgangssignal
«6 des Vergleichers 24 weist einen hohen Binärwert auf und erzeugt das Verfärbungssteuersignal. Jedes
Exklusiv-ODER-Glied erzeugt ein Ausgangssignal, das angibt, welche Balkensegmente verfärbt werden sollen. Oder, wenn
man das Ausgangssignal Q. betrachtet, so weist dieses Ausgangssignal Q, den hohen Binärwert auf, wenn der Taktimpuls
b mehr als vier (4) mal oder vier (4) mal auftritt. Wenn die Anzahl der Impulse des Taktimpulses b sich also von
eins (1) auf sechs (6) ändert, so nimmt das Ausgangssignal
e. den hohen Binärwert ein.
Wenn sich die Anzahl der Impulse des Taktimpulses b dagegen von vier (4) auf eins (1) ändert, so weißt das Ausgangssignal
Τ1'des Vergleichers 24 den hohen Binärwert auf,
so daß das Entfärbungssteuersighal erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Ausgangssignal e. den hohen Binärwert
ein, so daß das dem Ausgangssignal e. entsprechende Balkensegment
das Entfärbungssignal bereitgestellt erhält.
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Die Ausgangssignale OC, ^und e^ gelangen zur Ausgangsstufe
9. Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der Ausgangsstufe, die mit konstantem Potential arbeitet.
Die in Fig. 9 dargestellte Ausgangsstufe umfaßt im wesentlichen Analogschalter 28 und 29, die von den Ausgangssignalen
oL bzw. T""'gesteuert werden, sowie einen Operationsverstärker
30, der mit einer Gegenelektrode 31 und einer Bezugselektrode 32 der elektrochromen Anzeigezelle verbunden
ist. Die die Segmentauswahl durchführenden Analogschalter 33 bis 41 liegen zwischen den Segmentelektroden und Masse. Die
Analogschalter 28, 29 und 33 bis 41 sind leitend, wenn die Ausgangs signale oL- , J** und e~ bis e,- jeweils einen hohen
Binärwert aufweisen. Die in Fig. 9 dargestellte elektrochrome Anzeigezelle entspricht der in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform.
Die Arbeitsweise der in Fig. 9 dargestellten Ausgangsstufe soll nachfolgend anhand von Fig. 10 erläutert werden.
20
Wenn das Ausgangssignal oc einen hohen Binärwert aufweist,
wird der Analogschalter 28 in den leitenden Zustand versetzt, und das Verfärbungssteuersignal tritt am Anschluß
f auf. Wenn das Ausgangssignal e. den hohen Binärwert aufweist, wird das Balkensegment 4 zu diesem Zeitpunkt verfärbt.
Wenn dagegen das Ausgangssignal y den hohen Binärwert
aufweist, wird der Analogschalter 29 in den leitenden Zustand versetzt, und das Entfärbungssteuersignal tritt am
Anschluß f auf. Wenn die Ausgangssignale e3 und e4 hohe
Binärwerte aufweisen, werden die Balkensegmente 3 und 4 zu diesem Zeitpunkt entfärbt.
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FIg. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Ausgangsstufe.
Die in Fig. 11 dargestellte Ausgangsstufe arbeitet nach dem Verfahren mit konstanter Spannung. Die
Fig. 12 und 13 zeigen weitere Ausführungsformen für die mit der vorliegenden Erfindung durchgeführte Balken- bzw.
Säulenanzeige.
Fig. 14 zeigt das Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Treiberschaltung, die
den Anzeigezustand der elektrochromen Anzeigeeinrichtung regenerieren kann.
Die in Fig. 14 dargestellte Treiberschaltung besitzt
einen Detektor 101, der ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Spannung oder Strom dem festgestellten analogen
Wert entspricht, sowie einen Segmentsignalgenerator 103, der das Balkensegmenttreibersignal entsprechend dem vom
Detektor 101 bereitgestellten elektrischen Signal erzeugt. Das Balkensegment-Treibersignal gibt an, ob die entsprechenden
Batkensegmente in den gefärbten oder entfärbten
Zustand gebracht werden sollen.
Das Balkensegment-Treibersignal gelangt zu einer Stufe 103, die die Anzeigewertänderung feststellt und einer
Schaltungsstufe 108, die die Spannungspolaritätwahl vornimmt,
ein Verfärbungssteuersignal bereitstellt, wenn die Anzahl der Segmente, die in den verfärbten Zustand gebracht
werden sollen, größer wird, und die der Stufe 108, die die Spannungspolarität wählt, ein Entfärbungssteuersignal
bereitstellt, wenn die Anzahl der Segmente, die in den Verfärbungszustand gebracht werden sollen, kleiner
ist. Das Balkensegmenttreibersignal gelangt auch zu einer Stufe 106, die die Segmentzustandsänderung feststellt und
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Speichereigenschaften der elektrochromen Anzeigeeinrichtung
ausnützt.
Die in Fig. 14 dargestellte Treiberschaltung besitzt weiterhin einen Regenerierungs-Impulsgenerator 104, der die
Regenerierung der angezeigten Information in einem vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise innerhalb von einigen Sekunden
bis zu einigen Stunden durchführt. Das Ausgangssignal des Regenerations-Impulsgenerators 104 gelangt zu einem
Regenerationsdiskriminator 105, der ein Steuersignal zur Ausführung des Verfärbungsregenerationsvorgangs an die Segmente
bereitstellt, die ein Steuersignal zur Durchführung des Verfärbungsregenerationsvorgangs für die Segmente erzeugen,
die in den Verfärbungszustand gebracht sind, und
ein Steuersignal zur Durchführung des Entfärbungsregenerationsvorgangs für die Segmente erzeugen, die in den entfärbten
Zustand gebracht sind. Segmentwahlschalter 107 werden von AusgangsSignalen des Regenerationsdxskriminators
107 und der Stufe 106, die die Segmentzustandsänderung
feststellt, gesteuert. Die Segmente in einer elektrochromen Anzeigezelle 110 werden in den Speicherzustand gebracht,
wenn die entsprechenden Segmentwahlschalter 107 sich im nichtleitenden Zustand befinden. Eine Ausgangsstufe
109 erhält ein Ausgangssignal der Stufe 108, die die Spannungspolaritätswahl trifft, zugeleitet, um ein
Spannungssignal mit einer Polarität, welche von der Stufe
108, die die Polaritätswahl für die angelegte Spannung durchführt, gewählt wird, an die elektrochrome Anzeigezelle
110 bereitstellt.
30
Die detaillierten Schaltungsanordnungen für den Segmentsignalgenerator
102, die Stufe 103, die die Änzeigewertänderung feststellt, den Regenerationsdiskriminator
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und die Stufe 106, die die Segmentzustandsänderung feststellt,
sind in Fig. 5 dargestellt. Fig. 16 zeigt verschiedene in der in Fig. 15 dargestellten Schaltung auftretende
Signale.
5
5
Ein Signal Sig weist eine Frequenz auf, die proportional dem Wert des vom Detektor 101 erzeugten elektrischen
Signals ist. Das Signal a ist ein differenziertes Signal der Vorderflanke des Signals Sig. Das logische Produkt des
Signals a und eines Torsteuersignals T gelangt als Taktsignal an ein Schieberegister 111 mit seriellem Eingang
und parallelem Ausgang. Der Dateneingang des Schieberegisters 111 ist mit einem einen hohen Binärwert aufweisenden
Anschluß +V verbunden. Die Anzahl der parallelen Ausgangssignale Q., ... des Schieberegisters 111, mit hohem Binärwert entsprechen daher der Anzahl der Taktimpulse. Das heißt,
die Anzahl der parallelen Ausgangssignale Q1 ... mit hohem
Binärwert ist proportional der Frequenz des Signals Sig und der Impulsbreite des Torsteuersignals T .
20
Die in Fig. 15 dargestellte Schaltungsanordnung besitzt D-Flip-Flops 112 und 113 und Exklusiv-ODER-Glieder 114. Die
D-Flip-Flops 112 und 113 sind jeweils für die Ausgangssignale des Schieberegisters 111 vorgesehen. Die jeweiligen
Q-Ausgangssignale der Flip-Flops 112 und 113 gelangen an
das Exklusiv-ODER-Glied 114. Die Flip-Flops 112 und 113
werden von einem Datentastimpuls Cl1 gesteuert, der über
einen Puffer 116 an den Flip-Flop 112 gelangt. Der Puffer
116 verzögert die Taktimpulse. Ein Rücksetzsignal des
Schieberegisters 111 erhält die Datentastimpulse Cl1 über
den Puffer 116 und einen weiteren Puffer 117 zugeleitet,
wobei letzterer eine weitere Verzögerung der Taktimpulse bewirkt. Das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 112 entspricht
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den parallelen Ausgangssignalen des Schieberegisters 111
zu einem Zeitpunkt, der unmittelbar vor der Durchführung des RücksetzVorgangs liegt, und das Q-Ausgangssignal des
Flip-Flops 113 entspricht den parallelen AusgangsSignalen des Schieberegisters 111 zu einem Zeitpunkt, der unmittelbar
vor dem RücksetzVorgang liegt, der bei dem vorausgegangenen Schritt durchgeführt wurde. Ein Ausgangssignal
des exklusiven ODER-Gliedes 114 weist nur dann einen hohen
Binärwert auf, wenn die im Flip-Flop 112 gespeicherten
Inhalte geändert wurden.
Ein Regenerationsdiskriminator 115 überträgt einen Verfärbungsregenerationsxmpuls ReW an ein ODER-Glied 119,
wenn das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 112 einen hohen
Binärwert aufweist, nämlich wenn das entsprechende Segment in den verfärbten Zustand gebracht ist, und er überträgt
an einen Entfärbungsregenerationsimpuls ReE an das ODER-Glied
119, wenn das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 112
einen niederen Binärwert aufweist, nämlich wenn das entsprechende Segment in den entfärbten Zustand gebracht ist.
Die Ausgangssignale fQ bis f., ... des iODER-Gliedes 109
steuern die Segmentschalter SWQ bis SW^, ..., die in
Fi.g 20 dargestellt sind.
Die in Fig. 15 dargestellte Schaltung besitzt weiterhin einen Größenvergleicher 118, der die in den Flip-Flops
112 und 113 gespeicherten Inhalte vergleicht. Wenn der anzuzeigende
Analogwert sich erhöht, so weist das Signal G, das den Zustand A > B anzeigt, einen hohen Binärwert auf.
3X Wenn der anzuzeigende Analogwert dagegen abnimmt, weist
ein Signal L, das den Zustand A < B anzeigt, einen hohen Binärwert auf. Wenn sich die anzuzeigenden analogen Werte
nicht ändernί so weist ein Signal E, das den Zustand A ~ B
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anzeigt, einen hohen Binärwert auf. Die Signale G und L
werden zur Festlegung der Polarität der an die elektrochrome
Anzeigezelle anzulegenden Spannung verwendet. Wenn das Signal G einen hohen Binärwert aufweist, wird der
Verfärbungsvorgang durchgeführt, und wenn das Signal L einen hohen Binärwert aufweist, wird der Entfärbungsvorgang
durchgeführt. Die Signale e6-und β steuern den Zeitpunkt zu
der Erzeugung des Regenerationsimpulses. Die Flip-Flops
und 113 werden von einem Rucksetζimpuls Res rückgesetzt.
10
Das Ausgangssignal fQ steuert den in Fig. 20 dargestellten
Segmentschalter SWQ, der mit einem Segment fQ
verbunden ist. Das Ausgangssignal fq weist immer einen
hohen Binärwert auf, um das Segment f„ immer in dem verfärbten
Zustand zu halten, weil der Dateneingang des Flip-Flops 112 mit dem Anschluß +V verbunden ist.
In Fig. 15 ist der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber nur die Steuerschaltung, die dem Parallelausgang
Q* zugeordnet ist, dargestellt.
Es ist vorteilhaft, wenn der Zeitraum für den Entfärbungsvorgang länger als der Zeitraum für den Verfärbungsvorgang ist, um eine gleichförmige Farbanzeige zu erzielen«
Aus diesem Grunde weist der Verfärbungsimpuls W bei der in den Fig. 14 und 15 dargestellten Ausführungsform eine
kürzere Impulsbreite als die in Fig. 17 dargestellte Periode eines Datentastimpulses auf. Der zuvor beschriebene Regenerationsvorgang
wird während eines Zeitraums W durchgeführt, während dem der Verfärbungsimpuls W einen nierderen
Binärwert aufweist. Der normale Verfärbungsvorgang wird also nicht durch den Regenerationsvorgang beeinflußt.
Sharp K.K. TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER 1059-GER
Fig. 18 zeigt das Blockdiagramm einer Binärschaltung,
die den Verfärbungsregenerationsimpuls ReW und den Entfärbungsregenerationsimpuls
ReE erzeugt. Fig. 19 zeigt verschiedene in der in Fig. 18 dargestellten Binärschaltung
auftretende Signale in einem Zeitdiagramm.
Der Impuls W legt den Zeitraum für den Regenerationsvorgang fest. Ein Regenerationstriggerimpuls Re weist einen
hohen Binärwert zu einem Zeitpunkt auf, wenn der Datentastimpuls Cl1 einen hohen Binärwert besitzt. Der Regenerationstriggerimpuls
Re besitzt eine vorgegebene Periode, beispielsweise einige Sekunden bis einige Stunden. Der Datentastimpuls
Cl- ist ein differenzierter Impuls der Vorderflanke des Verfärbungsimpulses W. Ein Impuls CI2 ist ein
differenzierter Impuls der Hinterflanke des Verfärbungsimpulses W. Der Entfärbungsgenerationsimpuls ReE und der
Verfärbungsregenerationsimpuls ReW werden unter Verwendung der zuvor beschriebenen Impulse W, Re, Cl1 und Cl2 gebildet.
Die in Fig. 18 dargestellte Binärschaltung besitzt J-K-Flip-Flops 121, 123, 125 und 128 sowie UND-Glieder 120,
122, 124, 126, 127 und 129. Das Signal (O ist das Verfärbungsregenerations-Auslösesignal
und das Signal β ist das Entfärbungsregenerations-Auslösesignal, die von dem in
Fig. 15 dargestellten Vergleicher 118 erzeugt werden. Die J-Anschlüsse aller J-K-Flip-Flops 121, 123, 125 und 128
sind gemeinsam an einem Anschluß -V mit niederem Binärwert angeschlossen.
Wenn der Regenerationstriggerimpuls Re einen hohen Binärwert aufweist, wird der Flip-Flop 121 gesetzt und daher
tritt am Q-Äusgang des Flip-Flops 121 ein hoher Binärwert in dem Falle auf, daß der Q-Ausgang des Flip-Flops
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einen hohen Binärwert aufweist. Der Impuls W gelangt solange durch das UND-Glied 122, wie das Signal einen
hohen Binärwert aufweist, und daher wird der Entfärbungsregenerationsimpuls ReE über zwei Inverter erzeugt. Gleichzeitig
setzt der Impuls W den Flip-Flop 123 und daher tritt am K-Anschluß des Flip-Flops 121 ein hoher Binärwert auf.
Der Flip-Flop 121 wird daher gesetzt, wenn der nachfolgende
Taktimpuls Cl- einen hohen Binärwert aufweist. Der Entfärbungsregenerationsimpuls
ReE tritt daher nur während einer Impulsbreite des Impulses W auf.
Im Falle daß der Flip-Flop 123 gesetzt ist, wird der Flip-Flop 125 gesetzt, wenn der nachfolgende Taktimpuls
Cl- einen hohen Binärwert aufweist. Der Flip-Flop 123 wird
vom nachfolgenden Taktimpuls Cl2 rückgesetzt, der auftritt,
nachdem der Entfärbungsregenerationsimpuls ReE einen niederen Binärwert einnimmt. Daher werden die Flip-Flops 121
und 123 in den anfänglich rückgesetzten Zustand zurückgeführt. Wenn das Signal β einen niederen Binärwert einnimmt,
nimmt der Entfärbungsgenerationsimpuls ReE ebenfalls einen ■ niederen Binärwert ein. Der Verfärbungsregenerationsimpuls
ReE weist nur dann einen hohen Binärwert auf, wenn das Signal auch einen hohen Binärwert aufweist.
Es sei nun angenommen, daß der Flip-Flop 125 gesetzt ist und das Signal feinen hohen Binärwert aufweist. In
derselben Weise wie dies zuvor beschrieben wurde, wird der Verfärbungsregenerationsimpuls ReW während einer Impulsbreite des Impulses W erzeugt, und daher werden die Flip-
Auch wenn der Flip-Flop 125 gesetzt ist, tritt der
Verfärbungaregenerationsimpuls ReW jedoch solange nicht auf,
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wie das Signal od. einen niederen Binärwert aufweist, und zwar
deshalb, weil der Impuls W nicht durch das UND-Glied 127 gelangt, wenn das Signal CL- einen niederen Binärwert besitzt.
Der Flip-Flop 128 wird rückgesetzt gehalten, und der Flip-Flop
125 wird nicht rückgesetzt, wenn das Signal OC in einen hohen Binärwert übergeht, läuft der nachfolgende Vorgang ab.
Der Verfärbungsregenerationsimpuls ReW wird während eines Impulsbreitenzeitraums des Impulses W erzeugt, und die Flip-Flops
125 und 128 werden rückgesetzt und in ihren Anfangszustand zurückgebracht. Auf diese Weise ist der Regenerationsvorgang
abgeschlossen.
Fig. 20 zeigt eine Ausführungsform für die Segmentwahlschalter 117, die Stufe 108, die die Polarität der anzulegenden
Spannung wählt, sowie die Ausgangsstufe 109. Fig. 21 zeigt verschiedene, in der in Fig. 20 dargestellten
Schaltung auftretende Signale in einem Zeitdiagramm.
Es ist eine positive Spannungsquelle +V und eine negative Spannungsquelle -V vorgesehen. Die in Fig. 20
dargestellte Schaltung besitzt als Hauptbestandteile Analogschalter 130, 131 und 132, die jeweils die Verfärbungsspannung, die Verfärbungsregenerationsspannung, die Entfärbungsspannung
und die Entfärbungsregenerationsspannung an einen positiven Eingang eines programmierbaren Operationsverstärkers
133 legen. Der programmierbare Operationsverstärker 133 steht mit einer Gegenelektrode 134 und einer
Bezugselektrode 135 der elektrochromen Anzeigezelle in Verbindung.
30
30
Die Segmentwahl-Analogschalter SWQ bis SW5 ... sind mit
den Balkensegmenten S„ bis S5, ... verbunden. Wenn ein Signal
VII einen hohen Binärwert aufweist, führt der Operations-
909807/0857
Sharp K.K.
1 OS 9 TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
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verstärker 133 die lineare Operation durch. Wenn das Signal
VIII dagegen einen niederen Binärwert aufweist, zeigen alle Anschlüsse des Operationsverstärkers 133 eine hohe Impedanz
. Der Verfärbungsvorgang wird während eines Zeitraumes
durchgeführt, der durch die Impulsbreite des Impulses W festgelegt ist, und der Entfärbungsvorgang wird während eines
Zeitraumes durchgeführt, der durch die Periode des Impulses W festgelegt ist.
Die in Fig. 20 dargestellte Schaltung arbeitet in der
Arbeitsweise mit konstantem Potential. Die Balkensegmente, die über einen langen Zeitraum hinweg kontinuierlich im verfärbten
Zustand gehalten werden sollen, werden durch Verfärbungsregenerationsimpulse ReW regeneriert, die eine gleichmäßige
Verfärbung sicherstellen.
Fig. 22 zeigt eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung, die das Regenerationstriggersignal Re erzeugt. Fig. 23
gibt verschiedene in der in Fig. 22 dargestellten Schaltungsanordnung auftretende Signale wieder.
Die in Fig. 22 dargestellte Schaltung besitzt als
wesentliches Schaltungselement einen Impuls- bzw. Brummoder Welligkeitszähler 136, dessen Ausgangssignale Q1 und Q~
in Abhängigkeit von der Hinterflanke eines Eingangssignals Cl1 ihren Zustand ändern. Die in Fig. 22 dargestellte Schaltung
erzeugt den Regenerationstriggerimpuls Re. Res ist ein Rücksetzimpuls. Die Versorgungsspannungen +B und -B liegen
an den Schalttransistoren 139 und 140 an, die die Treiberspannungen
+V und -V bereitstellen.
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Die in Fig. 22 dargestellte Schaltung besitzt weiterhin einen Einschalter Pow. In Fig. 23 ist der EIN-Schalter
Pow eingeschlatet, wenn die Schwingungsform einen hohen
Binärwert aufweist. Ein monostabiler Impuls IX wird von einem NAND/Schmitt-Triggerglied erzeugt. Der monostabile
Impuls IX weist einen hohen Binärwert auf, wenn der EIN-Schalter Pow ausgeschaltet, d.h. im nichtleitenden Zustand
ist. Ein weiterer monostabiler Impuls X weist einen hohen Binärwert auf, wenn der Einsehalter Pow eingeschaltet, d.h.
im leitenden Zustand ist. Die Basisströme der Schalttranssistoren 139 und 140 werden von Analogschaltern 137 bzw.
in den leitenden bzw. in den nichtleitenden Zustand gebracht. Die Analogschalter 137 und 138 werden von einem Signal XI
gesteuert.
15
Wenn der Einschalter Pow eingeschaltet ist, sind die Schalttransistoren 139 und 140 leitend. Der Rücksetzimpuls
Res weist während eines Zeitraumes einen hohen Binärwert auf, der langer als der Taktimpuls Cl1 ist. Daher werden
die Flip-Flops 112 und 113", die in Fig. 15 dargestellt
sind, rückgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Regenerationstriggersignal Re erzeugt und führt den Entfärbungsregenerationsvorgang
für alle Balkensegmente durch.
Bei normaler Arbeitsweise wird das Regenerationstriggersignal
Re jeweils bei jedem vierten Impuls des Taktimpulses Cl1 erzeugt. Die Periode des Regenerationstriggersignals
Re kann durch Vergrößern der Schrittzahl des Impuls-, Brumm-, bzw. Welligkeitszählers 136 vergrößert
werden. Wenn der Einschalter Pow eingeschaltet ist, weist das Signal IX einen hohen Binärwert auf, und
daher gelangen die Treiberspannungen +V und -V ständig an die Schaltungselemente. Zu diesem Zeitpunkt weist der Rück-
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1059-GER TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
- 27 -
setzimpuls Res einen hohen Binärwert auf und es tritt der Entfärbungsregenerationsxmpuls an allen Balkensegmenten
wie in dem Falle auf, wenn der Einschalter Pow eingeschaltet ist.
Die vorliegende Erfindung läßt sich auf verschiedene
Weise abwandeln und ausgestalten, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Claims (9)
1.J Treiberschaltung für eine elektrochrome Balkendiagramm-Anzeigeeinrichtung
mit mehreren ausgerichteten Segmenten für die Anzeige eines analogen Wertes, gekennzeichnet
durch eine Detektorschaltung (8), die feststellt, ob der
anzuzeigende analoge Wert zu- oder abnimmt, und die ein erstes Steuersignal bei zunehmendem Analogwert und ein zweites Steuersignal
bei abnehmendem Analogwert erzeugt, sowie einen Verfärbungs-/Entfärbungs-Signalgenerator
(9), der in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Steuersignal ein Verfärbungstreibersignal
und ein Entfärbungstreibersignal erzeugt.
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2832993
2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Steuersignal
ein Verfärbungssteuersignal ist, welches bewirkt, daß der Verfärbungs-/Entfärbungs-Signalgenerator (9) das Verfärbungstreibersignal
erzeugt, und das zweite Steuersignal ein Entfärbungssteuersignal
ist, das bewirkt, daß der Verfärbungs-
/Entfärbungssignalgenerator (9) ein Entfärbungstreibersignal
erzeugt.
3. Treiberschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Detektorschaltung
(8) einen Vergleicher aufweist, der den gerade anzuzeigenden Analogwert mit dem Analogwert des vorausgegangenen Zyklusses
vergleicht.
4. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch eine weitere Detektorschaltung (5, 6, 7), die feststellt, welche Segmente in
Abhängigkeit von einer Änderung des anzuzeigenden Analogwertes ihre Anzeigezustände ändern sollen, und eine übertragungsschaltung
(11), die das Verfärbungstreibersignal oder das Entfärbungstreibersignal nur an die Segmente überträgt,
die ihren Anzeigezustand ändern sollen.
5. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Detektorschaltung (5, S1 7) mehrere erste Flip-Flops
(26), die für das jeweilige Segment der elektrochromen Balkenanzeigeeinrichtung
(10) vorgesehen ist und die Information speichert,, die dem gegenwärtigen Anzeigezustand des jeweiligen
Segments zugeordnet ist, mehrere zweite Flip-Flaps (27), die für das jeweilige Segment der elektrochromen Balkenanzeigeeinrichtung
(10) vorgesehen sind und die Information
Sharp K.K.
1059-GER TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER
speichert, die dem vorausgegangenen Anzeigezustand des jeweiligen Segments zugeordnet ist, sowie mehrere Segmentwahl-Signalgeneratoren
(Exklusiv-ODER-Glieder) aufweist, die die Segmentwahlsignale erzeugen, wenn die in den jeweiligen
ersten und zweiten Flip-Flop (26, 27) gespeicherten Inhalte nicht miteinander übereinstimmen (Fig. 7).
6. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten und zweiten Flip-Flops (26, 27) D-Flip-Flops sind, und daß die zweiten D-Flip-Flops '27)mit dem Q-Ausgang der
entsprechenden ersten D-Flip-Flops (26) verbunden sind (Fig. 7) .
7. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß Segmentwahlschalter (33 - 41) mit den jeweiligen Segmenten verbunden
sind, und daß die Segmentwahlsignale an die Segmentwahlschalter (33 - 41) gelegt werden, um das Ein-/Aus-Schalten
der Segmentwahlschalter (33-41) zu steuern.
8. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entfärbungstreibersignal eine längere Periode als das Verfärbungstreibersignal
aufweist.
9. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet durch einen Regenerationsimpulsgenerator (104) zur Regenerierung der Anzeigezustände
der jeweiligen Segmente und eine Steuerschaltung, die den Generationsimpulsgenerator (104) .zu einer Zeit inFunktion
setzt, während der das Verfärbungstreibersignal
nicht erzeugt wird (Fig. 14).
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