DE3107026C2 - Matrix-Anzeigeeinrichtung mit Positionsmarkierung - Google Patents

Matrix-Anzeigeeinrichtung mit Positionsmarkierung

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Abstract

Bei einem neuartigen Ansteuerverfahren für eine Flüssigkristall-Anzeigetafel od.dgl. wird in Verbindung mit der Anzeige von mindestens zwei Zeilen oder Reihen alpha-numerischer Zeichen nur eine einzige Cursor-Zeile (3) während der Zeilenabtastung aktiviert. Die zweiteilige Zeilenabtastung erfolgt zeilensequentiell, und dabei wird jeweils in der einen Reihe eine nicht erforderliche Cursor-Zeile ausgelassen. Auf diese Weise kann die Anzahl der abzutastenden Zeilen vermindert, eine für die Pixel-Aktivierung wichtige verfügbare Spannung (Fig. 2) erhöht werden, und als Vorteil ergibt sich daraus ein guter Kontrast und eine Verbesserung der Betrachtungswinkel-Charakteristik der angesteuerten Anzeigevorrichtung.

Description

daß die Matrixanordnung mehr als zwei, aus jeweils zwei benachbarten Reihen bestehende Reihengruppen aufweist,
daß die den geradzahligen Reihen zugeordneten Cursorelektroden (3) untereinander und die den ungeradzahligen Reihen zugeordneten Cursorelektroden (3) untereinander verbunden sind,
daß die einander entsprechenden Daten-Zeilenelektroden (2) der geradzahligen Reihen untereinander und die einander entsprechenden Daten-Zeilenelektroden (2) der ungeradzahligen Reihen untereinander verbunden sind,
daß für jede Reihengruppe unabhängige Daten-Spaltenelektroden (1) vorgesehen sind, und
daß die Ansteuerschaltung eine Cursor-Reihenauswahlschaltung (18) aufweist, die entweder die den geradzahligen oder den ungeradzahligen Reihen zugeordneten Cursorelektroden (3) in die Abtastung einbezieht, je nach dem, in welcher Reihe der Cursor (Positionsmarkierung) gerade benötigt wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung mit einer Matrixanordnung, insbesondere mit Matrix-Flüssigkristall-Anzeigetafeln, wie im Oberbegriff des Patentanspruchs angegeben.
Eine derartige Einrichtung ist bereits aus dem Datenblatt: IEE Dot Matrix Liquid Crystal Display Device 3820-95-080, Industrial Electronic Engineers, Inc, Februar 1979, bekannt.
Bekannte Matrix-Anzeigetafeln enthalten allgemein an den Kreuzungspunkten von Daten-Spaltenelektroden (Spaltenelektroden; Spalten) und Abtast-Zeilenelektroden (Abtastzeilen) sogenannte Pixel, deren Helligkeitswerte bei üblichen verdreht-nematischen Matrix-Flüssigkristall-Anzeigetafeln von dem Effektivwert der den Spalten- und Abtastzeüen zugeführten Spannung abhängig sind. Für eine 5 χ 7-Punktmatrix mit einer sogenannten »Cursor-Zeile« zur Positionsmarkierung sind gemäß F i g. 1 fünf Daten-Spaltenelektroden 1, sieben Daten-Zeilenelektroden 2 und eine einzige Cursor-Zeile 3 erforderlich, von denen die Zeilenelektroden 2 und die Cursor-Elektrode 3 zur Darstellung von Zeichen herkömmlich zeilensequentiell abgetastet werden. Laut nachstehender Gleichung ergibt ein größer werdender Spannungsbereich auch bessere Ergeb-Darin bedeuten Vn^(EIN) und Vrms (AUS) jeweils die Effektivwerte der Einschalt- bzw. Ausschaltspannung an einem bestimmten Flüssigkristall-Pixel, und N entspricht der Anzahl der Abtastzeüen.
In Fig.2 ist graphisch die Abhängigkeit zwischen dem Spannungsbereich und der Anzahl N von Abtastzeüen dargestellt; mit steigender Anzahl N wird der Spannungsbereich kleiner.
Wenn bei dem herkömmlichen zeilensequentiellen Abtastverfahren, bekannt aus dem bereits benannten Datenblatt, sowohl die einzige Cursor-Zeile 3 als auch die sieben Abtast-Zeilenelektroden 2 abgetastet werden, führt eine erhöhte Anzahl von Abtastzeüen zu -jiner Reduzierung des Spannungsbereichs d, und dieses Merkmal geht zu Lasten des Kontrastes und der Blickwinkelabhängigkeit der Flüssigkristall-Anzeigetafel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eine Matrixanordnung enthaltende Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art mit großem Anzeigefeld zu schaffen, die trotz einer Vielzahl von Cursorelektroden eine einfache Ansteuerung und eine verbesserte Bildqualität besitzt.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegeben.
Aus der DE-OS 28 44 769 ist bereits allgemein bekannt, daß der Anzeigekontrast einer Flüssigkristallmatrix mit zunehmender Anzahl der Abtastzeüen stark zurückgeht. Aus dieser DE-OS ist weiterhin bekannt, zur Verbesserung des Kontrasts jeweils die Anzahl der abzutastenden Zeilen dem Umfang der anzuzeigenden Daten anzupassen und insbesondere diese Anzahl so niedrig wie möglich zu wählen.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Ansteuerverfahrens besteht darin, daß bei der zeilensequentiellen Abtastung der Abtastzeüen jeweils mindestens zwei Reihen der alphanumerischen Zeichen oder Symbole und eine Cursor-Zeile gleichzeitig abgetastet und angezeigt werden. Zusätzlich wird in der einen Reihe noch die Cursor-Zeile ausgelassen. Der sich daraus ergebende Vorteil ist eine wesentliche Verminderung von Abtastzeüen, und damit verbunden eine Erweiterung des zuvor erwähnten Spannungsbereiches (Fig.2). Das Überspringen der Cursor-Zeile in einer Anzeigereihe, ist ohne Nachteil. Aufgrund des erhöhten Spannungsbereichs wird ein guter Kontrast in Verbindung mit einer verbesserten Blickwinkel-Charakteristik der Anzeigetafel erreicht
Nachstehend wird eine die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung, welche auf die bereits eingangs erläuterten Figuren enthält, näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Elektrodenanordnung einer Matrix-Flüssigkristall-Anzeigetafel,
F i g. 2 eine graphische Darstellung der bestehenden Beziehung zwischen der Anzahl von Abtastzeüen und dem Spannungsbereich,
F i g. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,
F i g. 4 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung für die Cursor-Zeile,
F i g. 5 ein schematisches Schaltbild eines Positionsan-Teigewählcrs bzw. Cursor-Wählers und
F i g. 6 eine Darstellung zur Ansteuerung der Cursor-Zeile.
Die in F i g. 3 dargestellte erfindungsgemäße Treibersphaitung ist für eine Flüssigkristall-Anzeigetafel zur Darstellung von 20 Zeichen auf je 8 Reihen ausgelegt und umfaßt ein Tastenfeld 4, eine Eingang/Ausgang-Schnittstelle 5, einen Zeichen-Pufferspeicher 6, einen Zeichengenerator 7, einen Parallel/Serienumsetzer 8, einen Rahmenspeicher 9, eine Speichersteuerschaltung 10, Zeilenspeicher 11a, Hb, lic, lic/, Datenverriegelungsschaltungen 12/1... 12c/, Treiberschaltungen 13a... 13t/, eine Flüssigkrisatall-Anzeigetafel 14 mit vier Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten 14a... 14c/, einen Oszillator 15, eine Taktsteuerschaltung 16, eine Abtastschaltung 17 und einen Cursor-Zeilenwähler (Cursor-,, Reihenauswahlschaltung) 18. Der Ausgang des Tasten- Ά feldes 4 geht über die Schnittstelle 5 in den Zdchen-Puf-■'* ferspeicher 6, welcher den Tastenfeld-Ausgang zeitweilig speichert und einen eigenen Ausgang für den Zei-' chengenerator 7 produziert
Der Zeichengenerator 7 ist ein typischer Lese/ Schreibspeicher, welcher gewünschte Zeichensignale in ' Abhängigkeit von den Ausgängen des Tastenfeldes 4 nach Signalen des Pufferspeichers 6 erzeugt, die parallel ausgegeben, durch den Umsetzer 8 in eine serielle Signalfolge umgesetzt und in den Rahmenspeicher 9 eingegeben werden. Der Rahmenspeicher 9 enthält vier Speichereinheiten mit freiem Zugriff (RAM) 9a, 9b, 9c und 9c/, von denen jede zwanzig Zeichen für jeweils zwei Reihen der seriell umgesetzten Zeichensignale unter der Kontrolle der Speichersteuerschaltung 10 speichern kann. Die einzelnen Ausgänge der Speichereinheiten werden in die Zeilenspeicher 11a, Hb, lic bzw. Wd übertragen.
Die Zeilenspeicher 11a... Hdsind Pufferspeicher zur zeitweiligen Speicherung der von den Speichereinheiten 9a... 9c/übertragenen Datensignale für die Spaltenelektroden 1 der Flüssigkristall-Tafeleinheiten 14a... 14c/ pro Abtastzeile. Die einzelnen Zeilenspeicher 11a... lic/ übertragen ihre Ausgangssignale über jeweils eine Verriegelungsschaltung 12a, i2b, 12c bzw. 12c/ in eine zugeordnete Treiberschaltung 13a, 13i>, 13c bzw. 13c/, über die wiederum die betreffenden Spaltenelektroden 1 der Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten 14a... 14c/ synchron mit Abtasttaktsignalen aus der weiter unten erläuterten Abtastschaltung 17 angesteuert werden.
Die einzelnen Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten 14a... 14c/ sind jeweils zur Darstellung von zwanzig Zeichen auf zwei Reihen eingerichtet, haben den gleichen Elektrodenaufbau wie in F i g. 1 dargestellt und bilden zusammen die Anzeigetafel 14 zur Darstellung von je zwanzig Zeichen auf acht Reihen oder Zeilen. Obwohl nicht dargestellt, ist eine derartige Flüssigkristall-Anzeigetafel 14 üblicherweise so aufgebaut, daß zwei Reihen von Zeichen ein Paar (Reihengruppe) bilden.
Zusammengehörige Zeilenelektroden 2 der Anzeigeeinheiten 14a... 14c/und zugehörige Cursor-Elektroden 3 sind zusammengeschaltet. Die Abtastschaltung 17 tastet die Zeilenelektroden 2 zeilensequentiell ab, und danach wird eine der beiden Cursor-Elektroden 3 gewählt und aktiviert Die Position, wo die Cursor-Zeile anzuzeigen ist, ermittelt eine in Fig.4 dargestellte und zu der Taktsteuerschaltung 16 gehörende Cursor-Zeilen-Steuerschaltung, die ihren Ausgang an den Cursor-Zeilenwähler 18 abgibt, in deren Abhängigkeit die Abtastschaltung 17 die richtige Cursor-Elektrode 3 auswählt.
Die Taktsteuerschaltung 16 ist so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von Impulsen des Oszillators 15 und eines Einzelzeichen-Tast-Signals der Eingang/Ausgang-Schnittstelle 5 verschiedene Taktsignale erzeugt und an die Schnittstelle 5, den Zeichen-Pufferspeicher 6, den Zeichengenerator 7, den Parallel/Serienumsetzer 8, die Speichersteuerschaltung 10, die Zeilenspeicher
11a... *ld, die Verriegelungsschaltungen 12a... 12c/ und die Abtastschaltung 17 abgibt, während die in der Taktsteuerschaltung 16 enthaltende Cursor-Zeilen-Steuerschaltung an den Cursor-Zeilenwähler 18 das die Anzeigeposition der Cursor-Zeile angebende Signal abgibt.
Gemäß F i g. 4 enthält die Cursor-Zeilen-Steuerschaltung als Horizontal-Zähler 19 einen 5-Bit-Schrittzähler, einen Horizontal-Komparator 20, einen Horizontal-Auf/Abwärtszähler 21, einen 7-Zeilen-Schrittzähler 22 für die Zeilen, einen Vertikalkomparator 23, einen Vertikal-Auf/Abwärtszähler . ,, einen Quindezimalzähler (Zähler auf der Basis von ν 15«) 25, einen Cursor-Zeilen-Positionsprüfer 26, einen Cursorzeilen-Zähler 27, ein UND-Glied 28 und ein ODER-Glied 29.
Nachstehend wird in Verbindung mit F i g. 3 und 4 das Ansteuerverfahren der Flüssigkristall-Anzeigetafel 14 näher erläutert In bezug auf die Spaltenelektroden 1 der Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten 14a... 14c/ entspricht ein Bit einem bestimmten Pixel. Die Taktsteuerschaltung 16 in F i g. 3 liefert 5-Bit-Signale an den 5-Bit-Horizontal-Zähler 19, um jedes aus 5 χ 7 Punkten bestehende Zeichen in jeweils 5 Horizontalbits umzusetzen. Vom Tastenfeld 4 von F i g. 3 zugeführte Ein-Zeichen-Taktsignale gelangen auf den Horizontal-Auf/Abwärtszähler 21 um die Horizontalposition eines über das Tastenfeld 4 eingegebenen Zeichens zu ermitteln. Der Komparator 20 vergleicht den Ausgang des Horizontalzählers 19 mit dem Ausgang des Auf/Abwärtszählers 21 und erfaßt die Zeichenpositionssignale. 7-Zeilensignale, von denen jedes aus 7-Zeilensignalen als Block für 7-Zeilenelektroden 2 der Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten 14a... 14c/umfaßt, werden von der Taktsteuerschaltung 16 zum Zähler 22 übertragen, um die Zeilen- bzw. Reihenanzahl zu zählen. Pro Zeile oder Reihe der Zeichen entstehende Überlaufsignale gehen vom Zähler 21 zum Zähler 24, ur, die Anzahl der Zeilen bzw. Reihen zu zählen.
Der Vertikal-Komparator 23 vergleicht den Ausgang des 7-Zeilen-Schrittzählers 22 mit dem Ausgang des Vertikal-Auf/Abwärtszählers 24, um das demnächst zu schreibende Zeichen zu ermitteln. Die pro Zeile oder pro Zeilenelektrode 2 von der Taktsteuerschaltung 16 erzeugten Abtastsignale oder 1-Zeilen-Signale gehen in den Quindezimalzähler 25, welcher pro 15 Reihen oder Zeilenelektroden entsprechende 15-Zeilensignale erzeugt und damit den Cursorzeilen-Zähler 27 jeweils um »1« erhöht
Der Ausgang des Zählers 27 und ein Teil des Ausgangs von Zähler 24 gehen in den Cursor-Zeilen-Positionsprüfer 26, der im ubereinstimmungsfall ein Cursor-Signal erzeugt, welches in Verbindung mit dem aus dem Komparator 20 nach 26 gelieferten Zeichenpositionssignal nicht nur die Zeilenposition, sondern auch die Horizontalposition der Cursor-Zeile beinhaltet. Das in Verbindung mit dem 15-ZeiIensignal über das UND-Glied 28 geschleuste Cursor-Signal wird über das ODER-Glied 29 den alpha-numerischen Datensignalen beigemischt und so in ein Rahmenspeicher-Datensignal ver-
16 15
6400 Bits 6000 Bits
1.29 130
±4 V0 ±3.87 V0
10
15
20
25
wandelt
Ein Cursor-Zeilenwählsignal von dem Ausgang Qa des Zählers 24 wechselt von Zeile zu Zeile zwischen »0« und »1« und geht in den Gursor-Zeilenwähler 18, welcher gemäß F ί g. 5 zwei UND-Gfieder 30,31 und einen Inverter 32 enthält Bei Signalpegel »0« aktiviert das offene UND-Glied 31 die ungeraden, und bei Cursorzei-Jen-Wählsignalpegel »1« die geradzahligen Cursor-Elektroden der Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten ;14a... Ud; siehe F ig. 6.
Das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren hat den Vorteil, daß nicht mit jedem Rahmen oder Bild jede einzelne Cursorzeilen-Elektrode 3 bei der Zeilenabtastung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten 14a... 14c/ angesteuert werden muß. Dadurch reduziert sich die Gesamtanzahl der abzutastenden Zeilen.
In der nachstehenden Tabelle 1 kann das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren (Multiplex-Grad 15) mit dem herkömmlichen Ansteuerverfahren (Multiplex-Grad 16) verglichen werden:
Tabelle 1
Multiplexgrad: Rahmenspeicherkapazität: Spannungsbereich: Optimale Spannung (Abtastseite):
Darin bedeutet Vo den Spitzenschwellwert im Flüssigkristallmaterial auf der Spaltenelektrodenseite.
Die Tabelle 1 zeigt, daß erfindungsgemäß die Kapazität des Rahmenspeichers von 6400 auf 6000 Bits reduziert und andererseits der Spannungsbereich von 1.29 auf 130 erhöht werden kann. Ferner ist es erfindungi. jemaß möglich, bei einer 7 χ 9-Punktmatrix den Multiplexgrad von 20 auf 19 zu reduzieren. Darüber hinaus eignet sich das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren auch zur Verwendung bei verschiedenen Anzeigeelementen, die kein Flüssigkristallmaterial enthalten, sofern sie getrennte Spaltenelektroden aufweisen.
ErfindungsgemäS erfolgt die Anzeige der Cursor-Zel· lendaten nur auf einer von zwei Cursor-Elektroden pro Anzeigevorgang ab je zwei Zeilen oder Reihen alphanumerischer Zeichen auf einer Matrix-Flüssigkristall-Anzeigetafel, indem die Abtastzeilen, wo keine Cursor-Zeile erscheint, ähnlich wie beim Fernseh-Abtastverfahren im Zeilensprung übergangen wird. Dadurch können die Anzahl der abzutastenden Zeilen gesenkt, die verfügbare Spannung erhöht und damit der Kontrast sowie ■ die Betrachtungswinkel-Eigenschaften der Anzeigevorrichtung verbessert werden. "'' ' ' '
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen ,
55 60

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    nisse hinsichtlich Kontrast und Blickwinkelabhängigkeit.
    Anzeigeeinrichtung mit einer Matrixanordnung, insbesondere Flüssigkristall-Anzeigetafel, mit Daten-Spaltenelektroden (1) sowie diese kreuzenden Abtast-Zeilenelektroden mit Daten-Zeilenelektroden (2) und Cursorelektroden (3), an deren Kreuzungspunkten Leuchtpunkte entstehen, deren Helligkeitswerte von dem Effektivwert der an gegenüberliegenden Elektroden anliegenden Spannung abhängig sind, wobei jeweils mehrere Daten-Zeilenelektroden (2) und jeweils eine Cursorelektrode (3) in einer von mehreren Reihen angeordnet sind, und mit einer Ansteuerschaltung, durch die die Daten-Zeilenelektroden (2) und die Cursorelektroden (3) aller Reihen nacheinander abtastbar sind, dadurch gekennzeichnet,
DE3107026A 1980-02-25 1981-02-25 Matrix-Anzeigeeinrichtung mit Positionsmarkierung Expired DE3107026C2 (de)

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