DE2939198C2 - Schaltungsanordnung für ein elektrooptisches Display - Google Patents

Description

a) das Netzwerk eine Kette aus drei Widerständen enthält, vor und hinter der Widerstandskette je r ein Ein-Aus-Schalter liegt, wobei die beiden Schalter derart geschaltet sind, daß sie: die Polarität der Widerstandskette periodisch invertieren,

b) ein Signal des ersten Analogsignalpaares 2<> zwischen zwei benachbarten Widerständen, nämlich dem zweiten und dem dritten Widerstand, und ein Signal des zweiten Analogsignalpaares zwischen dem dritten und dem diesem Widerstand benachbarten Ein-Aus-Schalter abgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß

c) das Netzwerk (13) an ohmschen Widerständen nur die Kette der drei Widerstände (14, 16, 17) aufweist, wobei der erste Widerstand (14) und der benachbarte zweite Widerstand (16) einen gleichen festen Wert R\ haben, der dritte Widerstand(17) einen e.,istellbaien Wert R_phat und bei der Muluptexschrittzahl der Größe π gilt: ii

R₁, = R · (/n - 1).

d) die beiden Ein-Aus-Schalter (18, 19) Digitalschalter sind und

e) das andere Signal (Q des ersten Analogsignalpaares zwischen dem ersten (14) und dem diesem Widerstand (14) benachbarten Digitalschalter (18) (Punkt 21) und das andere Signal (D) des zweiten Analogsignalpaares zwischen dem ersten (14) und dem zweiten Widerstand (16) (Punkt 22) abgenommen werden (F i g. 1).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Digitalschalter (18) aus einem Inverter und der andere Digitalschalter (19) aus zwei hintereinandergesetzten Invertern besteht (Fig. 3).

bestimmte Multiplexschrittzahl das größtmögliche Verhältnis zwischen der effektiven »Ein«-Spannung und der effektiven »Aus«-Spannung und damit den optimalen optischen Kontrast liefert. Eine Optimierung für andere Multiplexschrittzahlen ist nicht ohne weiteres möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltung der eingangs genannten Art das Netzwerk derart abzuwandeln, daß es nach wie vor geeignete Analogsignalpaare liefert, dabei aber mit einer geringeren Batteriespannung auskommt, einfacher aufgebaut ist und zudem bequem an andere Multiplexschrittzahlen angepaßt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelösL

Die Tatsache, daß man bei einer vorgegebenen Multiplexschrittzahl π den optimalen Kontrast erhält, wenn gilt

i/h" + 1

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Die Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Multiplextreiber ist aus »Elektronik« 1978, Nr. 4, S-117 -120 bekannt.

Bei der bekannten Schaltungsanordnung Werden die Signaipaare für die Zeilen Und Spalten der Leitermatrix durch ein Netzwerk aus Analogschaltern und fünf ohmschen Widerständen erzeugt Das Netzwerk ist dabei so ausgelegt, daß es eine Batleriespannung der Größe 4/3 U (U — maximale Spannung an der optisch aktiven Schicht des Displays) benötigt Und für eine (Uem und U_aus sind die effektiven Ein- bzw. Aus-Spannungen an der optisch aktiven Displayschicht), ist aus »Nonemissive Electrooptic Displays« ed. von Kmetz und Willisen, New York 1976, Plenum Press, Seiten 264 bis 275, insbesondere Seite 272 bekannt.

Die vorgeschlagene Schaltungsausführung arbeitet mit Digitalschaltern und kommt mit nur drei Widerständen aus. (Unter einem Digitalschalter wird im vorliegenden Zusammenhang ein Schalter verstanden, der nur zwischen zwei fest vorgegebenen Potentialen schalten kann.) Dabei kann man durch Verstellen des variablen Widerstandes auf einfachste Weise für jede gewünschte Multiplexschrittzahl den optimalen Ansteuerbetrieb einstellen. Die benötigte Batteriespannung liegt — je nach der gewählten Multiplexschrittzahl - mehr oder weniger niedriger als der Wert 4/3_ U. Das Netzwerk liefert Analogsignalpaare C. E und C. D, die aus zwei einfachen Rechteckspamnjngen zusammengesetzt sind und über Analogschalter auf die einzelnen Matrixleiter gegeben werden.

Der Lösungsvorschlag soll nun in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. In den Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

Fig. 1 ein teilweise stark schematisiertes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung,

F i g. 2 das Impulsdiagramm der Schaltung aus F i g. i und

Fig. 3 von dem Netzwerk der Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel.

Die Ansteuerschaltung der Fig. 1 enthält zwei Schiebe- und Schaltregister 1, 2. denen jeweils Zwei-Kanal-Analogschalter (Ausgangstreiber) 3 bzw. 4 nachgeschaltet sind. Die Ausgangstreiber 3 steuern die in der Figur mit 6 bezeichneten Spalten einer Leitermatrix, während die vom Register 2 gesteuerten Ausgangstreiber 4 die Zeilenleiter (Zeilen 7) der Matrix mit Impulsspannungen versorgen. Die Spaltenausgangstreiber werden zwischen zwei Busleitungen 8, 9, die Zeilenausgangstreiber zwischen zwei Busleitungen 11, 12 geschaltet. Die Leitermatrix gehört im vorliegenden Fall zu einer Flüssigkristallanzeige, bei der zwei Trägerplatten eine Flüssigkristallschicht zwischen sich einschließen Und auf ihren einander zugewandten Seiten entweder Hje Zeilen- öder die Spaltenleiter der Elektfödenfnätrix tragen.

Die Busleitungen 8, 9 und 11, 12 werden jeweils mit

Analogsignalpaaren versorgt, die in der in der Zeichnung mit einer gestrichelten Linie umschlossenen Netzwerk 13 hergestellt werden. Dieses Netzwerk (Impulsgenerator) enthält eine Kette aus drei Widerständen 14,16 und 17, von denen die zwei benachbarten Widerstände 14 und 16 den gleichen konstanten Wert Ri haben, während der dritte Widerstand 17 einen variablen Wert R_p hat. Vor und hinter der Widerstandskette liegt jeweils ein Ein-Aus-Schalter 18, 19. Diese beiden Schalter bilden zusammen einen periodisch geschalteten Wechselschalter, d. h. sie befinden sich jeweils in komplementären Schaltstellungen und werden im Gleichtakt umgeschaltet, so daß die Polarität an der Widerstandskette im Takt komplementiert wird.

An vier Stellen der Widerstandskette werden jeweils Impulsspannungen als Signale abgegriffen, und zwar am Punkt 21 zwischen dem Schalter 18 und dem Widerstand 14 die Impulsspannung C, am Punkt 22 zwischen den beiden Festwiderständen die Impulsspannung D, am Punkt 23 zwischen dem einen Festwiderstand und dem variablen Widerstand die Impulsspannung E und am Punkt 24 zwischen dem variablen Widerstand und dem Schalter 19 die Impulsspannung C. Die Signale C und E werden auf die Spalten-Busleitungen 8 und 9 gegeben und beinhalten die Information »1« bzw. »0«. Die Signale C und D gelangen über die Zeilen-Busleitungen 11 und 12 zu den Zeilen und bestimmen, welche Zeile »ausgewählt« bzw. »nicht ausgewählt« wird.

Welche Form die an der Widerstandskette abgenommenen Signale haben, geht aus F i g. 2 hervor. Dort ist in der oberen Zeile die Spannung U\ an einer Spalte dargestellt, und zwar für zwei Matrixadressierzeiten T (T= η ■ ta, mit π = Zeilenzahl und fo = Zeilenadressierzeit). In der mittleren Zeile ist die Spannung Uj eingetragen, die die erste Zeile erhält: sie wird während der ersten Zeilenadressierzeit ausgewählt und bleibt dann während der gesamten übrigen Matrixadressierzeit »nicht ausgewählt«. In der untersten Zeile ist die Differenz zwischen Uj und U\ eingetragen. Während der ersten Matrixadressierzeit ist der zwischen den herausgegriffenen Matrixelektroden befindliche Flüssigkristallbereich angesteuert, während der zweite,! Matrixadressierzeit nicht angesteuert.

Bekanntlich erhält man bei einer vorgegebenen Multiplexschrittzahl η als besten Kontrast:

/n + 1

Das bedeutet im vorliegenden Fall, daß der Widerstand R_p auf den Wert R_p—R\ ■ (]fn-\) eingestellt werden muß.

Fig. 3 zeigt eine praktische Ausführung des gestrichelt umrandeten Impulsgenerators aus Fig. 1. Dabei besteht der eine Ein-Aus-Schaiter aus einem einzigen Inverter und der andere Ein-Aus-Schalter aus zwei hintereinander gesetzten Invertern. Alle drei Inverter empfangen Umschaltimpulse — über die Leitung 26 sowie eine Batteriespannung. Diese Spannung ist über einem Potentiometer 27, das zwis^'.en einer Gleichspannungsqu'elle und Masse liegt, abgeg.iffen. Die von der Gleichspannungsquelle abgegebene Spannung muß so hoch sein, daß die für die gewählte FlüssigkrisHIsubstanz und die gewählte Multiplexschrittzahl erforderlichen Ev'rektivspannungen gebildet werden können. Statt über ein Potentiometer könnte man die Effektivspannungen auch dadurch reduzieren, daß man den Impulsgenerator durch einen Sperrimpuls periodisch unterbricht (»disable«-Signal).

Die Schaltungsanordnung arbeitet folgendermaßen:

In das Schiebe- und Schaltregister 1 werden Daten über den Eingang 28 — seriell eingegeben und parallel an die zugeordneten Analogschalter 3 weitergereicht. Das Schiebe- dnd Schaltregister 2 wählt, gesteuert durch Signale an seinem Eingang 29, die Zeilen nacheinander aus, so daß die Information zeilenweise eingeschrieben wird. Für weitere Einzelheiten wird auf die eingangs genannte Literaturstelle verwiesen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für ein elektroopteches Display mit Elektroden, die Zeilen und Spalten einer Matrix bilden und mittels Zeilen- und Spaltentreibern in einem Zeitmultiplexverfahren angesteuert werden, enthaltend ein Netzwerk, das aus ohmschen Widerständen und periodisch umgeschalteten Ein-Aus-Schaltern besteht, mit einer Gleichspannung versorgt wird und je ein Analogsignalpaar an die Zeilen- bzw. Spaltentreiber liefert, wobei