DE3119281A1 - Fluessigkristall-treiberschaltung - Google Patents

Description

Plüssigkristall-Treiberschaltung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Treiber- bzw. -Ansteuerschaltung zur Ansteuerung von Flüssigkristallen auf Multiplex- bzw. Mehrkanalbasis.

Eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, die auf Multiplex- bzw. Mehrkanalbasis (in a multiplex manner) angesteuert wird, umfaßt im allgemeinen einen Flüssigkristallkörper, eine Anzahl von N Zeilenelektroden auf der einen Fläche dieses Körpers, eine Anzahl von M Spaltenelektroden auf der anderen Fläche dieses Körpers und eine Ansteuer- oder Treiberschaltung für die selektive Anregung mindestens eines Flüssigkristallsegments am Schnittpunkt zwischen Spalten- und Zeilenelektroden durch Anlegung von Steuerspannungen mit mehreren (unterschiedlichen) Pegeln an die betreffenden Spalten- und Zeilenelektroden. Hierbei wird ein Spannungsmittelwert(bildungs)verfahren für die Steuerung der Anregung der Flüssigkristallsegmente durch Änderung des Mittelwerts über der Zeit oder des Effektivwerts der über die Spalten- und Zeilenelektroden im betreffenden (einzelnen) Flüssigkristallsegment angewandt, so daß ein gewünschtes Flüssigkristallsegment unabhängig von der Polarität der angelegten Spannung angeregt werden kann.

Die Figuren 1 und 2 veranschaulichen in Aufsicht bzw. im Schnitt eine allgemein verwendete Flüssigkristalleinheit. Diese umfaßt einen Flüssigkristall 10, einander gegenüberliegend angeordnete,

durchsichtige Platten bzw. Scheiben 12-1 und 12-2, die einen Teil eines nicht dargestellten Gehäuses für den Flüssigkristall 10 bilden, sowie Zeilenelektroden 14-1 - 14-3 und Spaltenelektroden 16-1 - 16-M, die auf den Scheiben 12-1 bzw. 12-2 angeordnet sind. Spannungssignale mit einer Periode T und drei Pegeln 0, E und 2E (Fig. 3A bis 3C) werden an die Zeilenelektroden 14-1 - 14-3 angelegt. Ein an der Zeilenelektrode 14-1 anliegendes Spannungssignal ändert sich zu einem Zeitpunkt ti von einem Spannungspegel E auf den Pegel 2E, zu einem Zeitpunkt t2 (T/6 nach dem Zeitpunkt ti) vom Pegel 2E auf den Pegel E, zu einem Zeitpunkt c3 (T/3 nach dem Zeitpunkt t2) vom Spannungspegel E auf den Pegel 0, zu einem Zeitpunkt t4 (T/6 nach dem Zeitpunkt t3) vom Pegel 0 auf den Pegel E und zu einem Zeitpunkt t5 (T/3 nach dem Zeitpunkt t4, d.h. T nach dem Zeitpunkt ti) von einem Spannungspegel E auf den Pegel 2E. Die an den Zeilenelektroden 14-2 und 14-3 anliegenden Spannungssignale besitzen dieselbe Wellenform wie das Spannungssignal an der Zeilenelektrode 14-1, und sie besitzen jeweils Verzögerungen von T/6 bzw. T/3 gegenüber dem an der Zeilenelektrode 14-1 anliegenden Spannungssignal.

An die Spaltenelektroden 16-1 - 16-M werden selektiv Spannungssignale mit Spannungspegeln von 0 und 2E angelegt, die außerdem eine Periode T und solche Wellenformen besitzen, daß sie im Zusammenwirken mit den an den Zeilenelektroden 14-1 14-3 anliegenden Spannungssignalen selektiv ä?.e Flüssigkristallsegmente an den Schnittpunkten zwischen den Zeilenelektroden 14-1 - 14-3 und den Spaltenelektroden 16-1 - 16-M anregen. Hierbei hängt der Effektivwert der über Spalten- und Zeilenelektroden angelegten Spannung vom Spannungspegel des Spannungssignals der (jeweiligen) Spaltenelektrode ab, wenn das an die Zeilenelektrode angelegte Spannungssignal den Pegel 0

oder 2E besitzt. Wenn nämlich das an der Zeilenelektrode anliegende Spannungssignal das Spannungspegel E besitzt, wird die über beide Elektroden anliegende Spannung entweder zu +E(V) oder zu -E(V), und ihre Absolutgröße wird konstant, unabhängig davon, ob das an der Zeilenelektrode anliegende Spannungssignal den Pegel 0 oder 2E besitzt. Der maximale Effektivwert der Spannung über beide Elektroden wird erreicht, wenn eine Spannung mit dem Pegel 0 oder 2E an der Spaltenelektrode anliegt, während die an der Zeilenelektrode anliegende Spannung den Spannungspegel 2E bzw. 0 besitzt. Der Mindest-Effektivwert wird dann erreicht, wenn die an die Zeilenelektrode angelegte Spannung den Pegel 0 oder 2E besitzt und die Spannung mit dem Pegel 2E bzw. 0 an den Spaltenelektroden anliegt. Wenn z.B. die Spannung gemäß Fig. 4B an die Spaltenelektrode angelegt wird, während die Spannung gemäß Fig. 4A an der Zeilenelektrode anliegt, erhält die Spannung über beide Elektroden die Wellenform gemäß Fig. 4C, wobei sich der erzielte maximale Effektivwert V _χ1 durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

Wenn die Spannung gemäß Fig. 4D an die Spaltenelektrode und die Spannung gemäß Fig. 4A an die Zeilenelektrode angelegt werden, erhält die Spannung über beide Elektroden die Form gemäß Fig. 4E, wobei sich der erzielte Mindest-Effektivwert durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

Wenn eine Wechselspannung mit einem Effektivwert V über Spalten- und Zeilenelektroden angelegt wird, entspricht bekanntlich die Beziehung zwischen dem Leuchtkontrast des Flüssigkristalls und dem Effektivwert V der der Darstellung gemäß Fig. 5 (wobei vorausgesetzt wird, daß ein Kontrast von 100 % erzielt wird, wenn eine maximale Spannung über Spalten- und Zeilenelektroden angelegt wird). Diese Beziehung zwischen dem Leuchtkontrast und dem Effektivwert hängt von der Umgebungstemperatur ab. Beispielsweise wird die in Fig. 5 in ausgezogener Linie dargestellte Kennlinie für Leuchtkontrast/-Effektivwert V bei einer Temperatur T1 erhalten. Hieraus folgt, daß die gestrichelt eingezeichnete Kennlinie sich bei einer Temperatur T2 einstellt, die höher ist als die Temperatur T1. Die für das Aufleuchten- und Erlöschenlassen des Flüssigkristallsegments bei der Temperatur T1 erforderlichen Effektivwerte V bzw, V _Fpl sind größer als die betreffenden Effektivwerte V„,_T„ bzw. ν_ΛΤ1τ. , . , „ „„ ,

0N2 OFF₂ bei der Temperatur T2. Zur zweckmäßigen Ansteuerung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit gemäß Fig. 1 und 2 innerhalb des Temperaturbereichs T1 - T2 müssen daher die durch Gleichung (1) und (2) bestiir aten Höchst- und Mindest-Effektivwerte V_M .. bzw. V_MTN1 folgender Beziehung genügen:

^VMIN1 ^{K V}0FF2 ^{< V}ON1 ^{< V}MAX1

Während diesem Erfordernis entsprochen werden kann, wenn der Temperaturbereich schmal ist, ist es schwierig, dieser Beziehung über den gesamten Normaltemperaturbereich hinweg zu genügen. Dies trifft speziell dann zu, wenn das Verhältnis der Mehrkanalausnützung (Multiplexing) größer ist, d.h. wenn die Zahl der Zeilenelektroden größer ist, weil sich mit zunehmender Zahl von Zeilenelektroden das Verhältnis des maximalen Effektivwerts V . zum Mindest-Effektivwert V_MIN1 mehr an 1 annähert.

Zur Lösung dieses Problems werden gemäß Fig. 6 herkömmlicherweise die Höchst- und Mindest-Effektivwerte durch Änderung der Pegel der Flüssigkristall-Ansteuerspannungen eingestellt. Gemäß Fig. 6 weist eine Flüssigkristall-Treiberschaltung 18 drei Widerstände 18-1 - 18-3 auf, die in Reihe zwischen eine Stromquellenklemme Vcc und Masse geschaltet sind» Der Widerstand 18-1 ist ein variabler bzw. Regelwiderstand, während die Widerstände 18-2 und 18-3 jeweils denselben Widerstandswert R besitzen. Durch entsprechende Einstellung des Widerstandswerts des Rege!Widerstands 18-1 werden die Spannungspegel E und 2E des von der Treiberschaltung 18 erzeugten Spannungssignals zur Ansteuerung einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 19 gesteuert bzw. eingestellt. Wenn beispielsweise

mit ν.,,.,.., und V.„,_T^ der Höchst- bzw. der Mindest-Effektivwert MAX1 MIN1

für eine an die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 19 angelegte Spannung bei auf den Widerstandswert 0 eingestelltem Regelwiderstand 18-1 vorausgesetzt wird, bestimmen sich die Höchst- und Mindest-Effektivwerte V _χ2 und V_MIN2 ^{bei auf R1} eingestelltem Regelwiderstand 18-1 nach folgenden Gleichungen?

^VMAX2 2R + Rl ^VMAX1

ν = 2R „
MIN2 2R + Rl MINI

Wie sich aus den Gleichungen (4) und (5) ergibt, können durch Einstellung des Widerstandswerts des Regelwiderstands 18-1 entsprechend der Umgebungstemperatur der Höchst-Effektivwert ^MAX2 ^{auf eine Gr}öße über dem Aufleucht-Effektivwert V „ und der Mindest-Effektivwert V.._T._TO auf eine Größe unter dem

_ MIN2

Lösch-Effektivwert V_nFTJ, eingestellt werden. Bei Verwendung der Flüssigkristall-Treiberschaltung 18 gemäß Fig. 6 fließt jedoch ständig ein Strom über die Widerstände 18-1 - 18-3, so daß diese Schaltung einen großen Stromverbrauch besitzt. Diese Schaltung eignet sich daher nicht zur Verwendung bei einer elektronischen Schaltung, die einen kleinen Strombedarf besitzen muß, etwa für die Schaltung einer elektronischen Uhr.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Flüssigkristall-Treiberschaltung, bei welcher der Effektivwert der Flüssigkristall-Treiber- bzw. -Ansteuerspannung variiert werden kann und die einen niedrigen Strombedarf besitzt.

Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkristall-Treiberschaltung mit einer Anzeigedaten-ErZeugungseinrichtung und Elektroden-Treiber- bzw. -Ansteuerkreisen zur Lieferung von Treibersignalen zu Zeilen- und Spaltenelektroden einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Maßgabe der von der Anzeigedaten-Erzeugungseinrichtung gelieferten Anzeigedaten erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Steuer^reis zur Lieferung eines Steuersignals mit variablem Tastverhältnis sowie eines ersten und eines zweiten Pegels vorgesehen ist und daß die Elektroden-Treiberkreise die Zeilen- und Spaltenelektroden in Abhängigkeit von dem vom Steuerkreis gelieferten Steuersignal des ersten Pegels auf ein vorbestimmtes Potential einstellen und in Abhängigkeit von dem den zweiten Pegel besitzenden Steuersignal des Steuerkreises den Anzeige-

daten entsprechende Elektroden-Ansteuer- bzw. -Treibersignale liefern.

Da erfindungsgemäß die Flüssigkristall-Treiberspannung nach Maßgabe von Steuersignalen der Steuerschaltung periodisch unterbrochen (disabled) wird, läßt sich der Effektivwert der Flüssigkristall-Treiberspannung wirksam einstellen.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine schematische Aufsicht bzw. eine Schnittansicht einer bisherigen Flüssigkristall-Anzeigeeinheit,

Fig.3A bis 3C Wellenformdiagramme für die bei der Anzeigeeinheit nach Fig. 1 und 2 an drei Zeilenelektroden angelegten Spannungssignale,

Fig.4A bis 4E Signal-Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Flüssigkristall-Treiberspannung und dem Anzeigekontrast bei verschiedenen Temperaturen,

Fig. 6 ein Schaltbild einer bisherigen Flüssigkristall-Treiberschaltung mit der Fähigkeit zur Einstellung der Amplitude der Flüssigkristall-Treiberspannung, um auf diese Weise deren Effektivwert einzustellen bzw. zu variieren,

Fig. 7 ein Schaltbild einer Flüssigkristall-Treiberschaltung mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 8 ein Schaltbild eines Zeilentreibers bzw. -ansteuerkreises (row driver) für die Flüssigkristall-Treiberschaltung nach Fig- 7,

Fig. 9A bis 9E Signal-Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des Zeilentreibers gemäß Fig. 8,

Fig.10 ein Schaltbild einer von mehreren Spaltentreibereinheiten eines Spaltentreibers bzw. -ansteuerkreises (column driver) bei der Flüssigkristall-Treiberschaltung nach Fig. 7,

Fig.1iA bis 11H Signal-Wellenformdiagramme zur Erläuterung der grundsätzlichen Arbeitsweise der Flüssigkristall-Treiberschaltung gemäß Fig. 7 und

Fig.12A bis 121 Signal-Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Flüssigkristall-Treiberschaltung gemäß den Fig. 7, 8 und 10.

Die Fig. 1 bis 6 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 7 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Treiberschaltung zur Ansteuerung einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 20, die im wesentlichen den Aufbau gemäß Fig. 1 und 2 besitzt. Die Treiberschaltung enthält oinen Impulsgenerator 22 zur Erzeugung eines Signalimnulses mit einer Frequenz von 256 Hz, einen Frequenzteilerkreis 24 mit drei in Reihe geschalteten 1/2-Frequenzteilern 24-1 bis 24-3 zum Teilen der Frequenz des vom Impulsgenerator 22 gelieferten Signalimpulses, einen Spaltentreiber 26 zur Ansteuerung der nicht dargestellten Spaltenelektroden der Flüssigkristall-

Anzeigeeinheit 20 nach Maßgabe von Än2eigedaten von einem Anzeigedaten-Generator 28 in Abhängigkeit von Impulsen des Frequenzteilerkreises 24 sowie einen Zeilentreiber 30 zur Ansteuerung nicht dargestellter Zeilenelektroden der Anzeigeeinheit 20 nach Maßgabe von durch den Frequenzteilerkreis 24 gelieferten Impulsen. Die Treiberschaltung umfaßt weiterhin einen Tastverhältnis-Steuerkreis 32 zur Steuerung des Tastverhältnisses der Ausgangssignalimpulse von Zeilen- und Spaltentreiber 30 bzw. 26, Dieser Tastverhältnis-Steuerkreis 32 enthält einen Aufwärts/Abwärts-Zähler 32-1 sowie an dessen Aufwärts- und Abwärtszählklemmen angeschlossene Schalter 32-2 bzw. 32-3 zum Aufwärts- oder Abwärtszählen des Inhalts des Zählers 32-1 bei jeder Betätigung. Ausgangskremmen CI und C2 des Zählers 32-1 sind an eine erste bzw. eine" zweite Eingangsklemme eines UND-Glieds.32-4 angeschlossen, dessen dritte Eingangsklemme mit einer Ausgangsklemme eines Umsetzers 32-5 zum Invertieren des vom Impulsgenerator 22 gelieferten Signalimpulses verbunden ist. Die zweite Ausgängsklemme C2 des Zählers 32-1 ist an die eine Eingangsklemme eines UND-Glieds 32-6 angeschlossen, dessen andere Eingangsklemme mit einer Ausgangsklemme eines Umsetzers. .32-7 zum -Invertieren eines Ausgangssignals des Frequenzteilers 24-1 verbunden ist. Die erste Ausgangsklemme C1 des Zählers 32-1 sowie die Ausgangsklemmen der Umsetzer 32-5 und 32-7 sind■an Eingarigsklemmen eines UND-Glieds 32-8 angekoppelt. Die Ausgangsklemmen dieser UND-Glieder 32-4, 32-6 und 32-8 sind überfein" ¹ODER-GIi ed 32-9 mit den Zeilen- und Spaltentreibern 30 bzw.-26 verbünden. Wenn das ODER-Glied 32-9 ein Ausgangssignal" "1" erzeugt, setzen die Zeilen- und Spaltentreiber 30 bzw. 26 alle Spalten- und Zeilenelektroden der Flüssigkristali-Änzeigeeinheit 20 auf den Bezugspegel von z.B. 0 V. . ■'■ '

Fig. 8 ist ein detailliertes Schaltbild des Zeilentreibers 30. Im vorliegenden Fall sei angenommen, daß die Flüssigkristall-

Anzeigeeinheit 20 zwei Zeilenelektroden aufweist und der Zeilentreiber 30 so ausgelegt ist, daß er diese beiden Zeilenelektroden anzusteuern vermag. Der Zeilentreiber 30 enthält NAND-Glieder 40 bis 42, die an der einen Eingangsklemme über einen Umsetzer 43 ein Steuersignal vom Tastverhältnis-Steuerkreis 32 abnehmen. Das NAND-Glied 40 nimmt an seiner anderen Eingangsklemme einen 64 Hz-Signalimpuls vom Frequenzteilerkreis 24-2 ab. Das NAND-Glied 41 wird an seiner anderen Eingangsklemme mit einem invertierten Signal des Signalimpulses von 32 Hz vom Teilerkreis 24-3 beaufschlagt. Das NAND-Glied empfängt an seiner anderen Eingangsklemme ein invertiertes Signal des vom Teilerkreis 24-2 gelieferten Signalimpulses. Der Zeilentreiber 30 enthält weiterhin p-Kanal-MOS-Transistoren 44 und 45 sowie n-Kanal-MOS-Transistoren 46 und 47, deren Stromstrecken zur Abnahme der Spannung 2E in Reihe zwischen Masse und eine Stromquellenklemme V_2E geschaltet sind, p- und n-Kanal-MOS-Transistoren 48 bzw.49, die jeweils zwischen eine Stromquellenklemme V„ zur Abnahme einer Spannung E und eine erste Zeilenelektrode 50 eingeschaltet sind, p-Kanal-MOS-Transistoren 51- und 52 sowie n-Kanal-MOS-Transistoren 53 und 54, deren Stromstrecken zwischen die Stromquellenklemme V„_ und Masse geschaltet sind, sowie p- und n-Kanal-MOS-Transistoren 55 bzw.56, die jeweils zwischen die Stromquellenklemme V_ und eine zweite Zeilenelektrode 57 eingeschaltet sind. Die Gate-Elektroden der MOS-Transistoren 45, 46, 52 und 53 sind an der Ausgangsklemme des NAND-Glieds 41 zusammengeschaltet. Eine Verbindung bzw. Verzweigung zwischen dei MOS-Transistoren 45 und 46 ist an die erste Zeilenelektrcde 50 angeschlossen, während eine Verbindung oder Verzweigung zwischen den MOS-Transistoren 52 und 53 mit der zweiten Zeilenelektrode 57 verbunden ist. Die Ausgangsklemme des NAND-Glieds 40 ist unmittelbar an die Gate-Elektroden der MOS-Transistoren 47 und 48 und außerdem über einen Umsetzer 58 an die Gate-Elektroden der MOS-Transistoren 44 und 49 angeschlossen. Die Gate-

Elektroden der MOS-Transistoren 54 und 55 sind unmittelbar mit der Ausgangsklemme des NAND-Glieds 42 verbunden, die außei dem über einen Umsetzer 59 an die Gate^-Elektroden der MOS-Transistoren 51 und 56 angeschlossen ist. .

Wenn der Zeilentreiber 30 gemäß Fig. 8 das Ausgangssignal "1" vom Steuerkreis 32 empfängt, wird über den Umsetzer 43 ein Signal "0" an die NAND-Glieder 40 bis 42 angelegt, um diese zu deaktivieren bzw. sperren zu lassen. Die NAND-Glieder 40 bis 42 erzeugen dann ein Ausgangssignal "1", um die MOS-Transistoren 44, 46, 47, 51, 53 und 54 durchzuschalten und die anderen MOS-Transistoren zu sperren. Infolgedessen werden die beiden Zeilenelektroden 50 und 57 zu Masse geschaltet.

Wenn der Steuerkreis 32 das Ausgangssignal "0" liefert, werden die NAND-Glieder 40 bis 42 sämtlich durchgeschaltet, so daß sie die Signale gemäß Fig. 9A bis 9C erzeugen. Wenn die NAND-Glieder 40 und 41, wie erwähnt, das Ausgangssignal "1" liefern, wird die erste Zeilenelektrode 50 gemäß Fig» 9D mit Masse verbunden. Wenn die NAND-Glieder 41 und 42 das Ausgangssignal "1" erzeugen, wird gemäß Fig. 9E die zweite Zeilenelektrode 57 mit Masse verbunden. Wenn das NAND-Glied 41 das Ausgangesignal "1" und das NAND-Glied 40 das Ausgangssignal "0" abgeben, wird der MOS-Transistor 47 gesperrt, während die MOS-Transistoren 48 und 49 durchgeschaltet werden, so daß die Spannung E an die erste Zeilenelektrode 50 angelegt wird (vgl. Fig. 9D). Wenn die NAND-Glieder 41 und 42 die AusgangsSignale "1" bzw. "0" liefern, werden der MOS-Transistor 54 gesperrt und die MOS-Transistoren 55 und 56 durchgeschaltet, so daß die Spannung E der zweiten Zeilenelektrode_ 57 aufgeprägt wird (vgl. Fig. 9E). Wenn das NAND-Glied 41 das Ausgangssignal "0" liefert, schalten die MOS-Transistoren 45 und 52 durch. Wenn in diesem Zustand das NAND-Glied 40 das Ausgangssignal "1" erzeugt, wird der MOS-Transistor 44 durchge-

schaltet, wobei die Spannung 2E an die erste Zeilenelektrode 50 angelegt wird (vgl. Fig. 9D). Liefert das NAND-Glied 4O das Ausgangssignal "0", so werden die MOS-Transistoren 48 und 49 durchgeschaltet, und die Spannung E wird der ersten Zeilenelektrode 50 aufgeprägt. Wenn unter diesen Bedingungen das NAND-Glied 42 das Ausgangssignal "1" erzeugt, wird der MOS-Transistor 51 durchgeschaltet, so daß die Spannung 2E der zweiten Zeilenelektrode 57 aufgeprägt wird. Wenn das NAND-Glied 42 das Ausgangssignal "0" abgibt, schalten die MOS-Transistoren 55 und 56 durch, so daß die Spannung E an die zweite Zeilenelektrode 57 angelegt wird (vgl. Fig. 9E) .

Fig. 10 veranschaulicht einen der Schaltkreise in den Spalten treibereinhei ten, die jeweils an die Spaltenelektroden der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 20 angeschlossen sind. Diese Spaltentreibereinheit umfaßt UND-Glieder 60 und 61, die an ihrer einen Eingangsklemme Anzeigedaten DD1 und DD2 abnehmen, sowie ein an die Ausgangsklemmen der UND-Glieder und 61 angeschlossenes NOR-Glied 62. Das UND-Glied 60 nimmt an seiner anderen Eingangsklemme ein invertiertes Signal eines 64 Hz-Signalimpulses vom Teilerkreis 24-2 ab, während das UND-Glied 61 an seiner anderen Eingangsklemme einen Signalimpuls vom Teilerkreis 24-2 empfängt. Eine Ausgangsklemme des NOR-Glieds 62 ist mit der einen Eingangsklemme eines NAND-Glieds 63 verbunden, das an seiner anderen Eingangsklemme einen Signalimpuls von 32 Hz vom Teilerkreis 24-3 abnimmt. Die Ausgangsklemme des NOR-Glieds 62 ist außerdem mit einer Eingangsklemme eines ODER-Glieds 64 zur Abrahme des Signalimpulses vom Teilerkreis 24-3 verbunden. Die Ausgangssignale vom NAND-Glied 63 und vom ODER-Glied 64 werden zusammen mit einem invertierten Signal eines Ausgangssignals des Steuerkreises 32 einem NAND-Glied 65 zugeführt. Ein Ausgangssignal des NAND-Glieds 65 wird über einen Umsetzer 66 einer der verschiedenen Spaltenelektroden der Flüssigkristall-Anzeigeein-

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heit 20 zugeführt. Der Spaltentreiber 26 enthält einen Spaltenwählabschnitt zur selektiven Vorspannung einer Anzahl von Spaltenelektroden für die Wahl mindestens-einer dieser Spaltenelektroden. Da dieser Spaltenwählabschnitt an sich bekannt ist, ist er zur Vereinfachung der Darstellung nicht veranschaulicht. '. . ._ ■- ;-.--:" :■; ' ^{: :}

Wenn bei der Spaltentreibereinheit gemäß Fig. 10 das Ausgangssignal "1" vom Steuerkreis 32 oder vom Frequenzteilerkreis 24-3 erzeugt wird, liefert das NAliD-Giied^:'6^:5 ein Ausgangssignal "1", wobei eine Spannung :von O V an die (betreffende) Spaltenelektrode angelegt wird.- Im folgenden sei der Fall betrachtet/ in welchem.das Ausgangssignäl "O" vom Steuerkreis 32 geliefert,, wird und-der Seilerkreis 24-2 ein Ausgangssignal "O" erzeugt. Wenn in diesem Fall die Anzeigedateneinheit DD1 die Größe "1" besitzt, :gibt das NAND-Glied 65 ein Ausgangssignal "1" ab,-wobei eine Spannung von 0 V an die Spaltenelektrode angelegt wird» Wenn· die Anzeigedateneinheit die Größe "0" besitzt, liefern.die NAND-Glieder 63 und 65 Ausgangssignale "1" bzw. "0% während das NOR-Glied 62 das Äusgangssignal "1" liefert ..und der Teilerkreis- 24-3 das Ausgangssignal "T" erzeugt. In diesem Fall wird eine Spannung 2E an die Spaltenelektrode angelegte

Im folgenden sei der Fall.betrachtet, in welchem der Steuerkreis 32 das Ausgangssignal "0" liefert, während der Teilerkreis 24-2 das Ausgangssignal "1." abgibt. Wenn in diesem Fall die Anzeigedateneinheit DD2 die Größe "1" besitzt, liefert das NAND-Glied 65 das Ausgangssignal "1"., so däß eine Spannung von 0 V an die (betreffende) Spaltenelektrode angelegt wird. Wenn die Anzeigedateneinheit DD2 gleich ¹¹O". ist, liefert das NOR-Glied 62 das Ausgangssignal "1" zwecks Anlegung einer Spannung 2E an die Spaltenelektrode auf beschriebene Weise. Die Spannung 2E wird daher jedesmal dann angelegt, wenn das

Ausgangssignal des Steuerkreises 32, das Ausgangssignal des Frequenzteilerkreises 24-2 und die Anzeigedateneinheit DD1 sämtlich die Größe "O" und das Ausgangssignal des Frequenzteilerkreises 24-3 die Größe "1" besitzen, oder wenn das Ausgangssignal des Steuerkreises 32 und die Anzeigedateneinheit DD2 die Größe "0" und die Ausgangssignale der Frequenzteilerkreise 24-2 und 24-3 die Größe "1" besitzen.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Flüssigkristall-Treiberschaltung gemäß den Fig. 7, 8 und 10 anhand der Signal-Wellenformdiagramme gemäß den Fig. 1IA bis 11H und 12A bis 121 erläutert. Die Fig. 11A bis 11D zeigen die Wellenform des 256 Hz-Signalimpulses vom Impulsgenerator 22 sowie der Ausgangssignalimpulse von den halbierenden Frequenzteilerkreisen 24-1 bis 24-3. Die Fig. 11E bis 11H veranschaulichen die Wellenformen der Signale, die vom ODER-Glied 32-9 geliefert werden, wenn die Ausgangssignale an den Ausgangsklemmen C1 und C2 des Aufwärts/Abwärts-Zählers 32-1 die Größen "0" und "0", "1" und "0", "O" und "1" bzw. "1" und "1" besitzen. Beispielsweise sei angenommen, daß die Ausgangssignale beider Ausgangsklemmen C1 und C2 des Zählers 32-1 die Größe "O" besitzen. In diesem Zustand sind alle UND-Glieder 32-4, 32-6 und 32-8 deaktiviert bzw- gesperrt, so daß ein Ausgangssignal des Pegels O V vom ODER-Glied 32-9 abgegeben wird (vgl. Fig. 11E). Wenn durch Betätigung des Schalters 32-2 die Ausgangssignale "1" bzw. "O" an den Ausgangsklemmen C1 bzw. C2 des Zählers 32-1 auftreten, werden die UND-GUeder 32-4 und 32-6 gesperrt, während das UND-Glied 32-8 aktiviert wird bzw. durchschaltet. Infolgedessen liefert das ODER-Glied 32-9 gemäß Fig. 11F ein Ausgangssignal mit einem Tastverhältnis von 25 % und einer Frequenz von 128 Hz. Wenn an den Ausgangsklemmen C1 und C2 des Zählers 32-1 bei Betätigung des Schalters 32-2 Ausgangssignale "O" bsäw. "1" erscheinen, werden die UND-Glieder 32-4 und 32-8 gesperrt, während das UND-Glied 32-6

durchschaltet. Infolgedessen wird ein invertiertes Signal des Ausgangssignals vom Frequenzteilerkreis 24-1 (vgl- Fig.11B), d.h. ein Ausgangssignal eines Tastverhältnisses von 50 % und einer Frequenz von 128 Hz erzeugt. Wenn beide Ausgangsklemmen C1 und C2 des Zählers 32-1 durch Betätigung des Schalters 32-2 auf den Pegel "1" gesetzt werden, werden alle UND-Glieder 32-4, 32-6 und 32-8 durchgeschaltet bzw« .aktiviert, wobei das in Fig. 11A dargestellte Signal, entsprechend .dem logischen Produkt aus einem invertierten Signal des Signalinipulses gemäß Fig. 11A und dem Signal gemäß Fig. 11G geliefert wird.

Wenn das ODER-Glied 32-9 fortlaufend Signale niedrigen Pegels liefert, erzeugt der Zeilentreiber 30 auf die in Verbindung mit Fig. 9A bis 9E beschriebene Weise eine Ansteuer- bzw. Treiberspannung (Fig. 12A) der drei Pegel 0, E und 2E.

Wenn der Inhalt des Aufwärts/Abwärts-Zählers 32-1 den Zählstand "01" erreicht, und ein Steuersignal des Tastverhältnisses von 25 % (Fig. 12B) vom Tastverhältnis-Steuerkreas 32 geliefert wird, wird das Ansteuer- l>zw. Treibersignal des Zeilentreibers 30 zwangsweise auf den Pegel OV und die Wellenform gemäß Fig. 11D gebracht, während das Steuersignal einen hohen Pegel besitzt. Wenn der Inhalt des Zählers 32-1 den Zählstand "10" erreicht und ein Steuersignal des Tastverhältnisses von 50 % (Fig. 12D) vom Tastverhältnis-Steuerkreis geliefert wird, wird das Treibersignal, des Zeilentreibers 30 zwangsweise auf den Pegel OV und die Wellenform gemäß Fig. 12E gebracht, während das Steuersignal einen hohen Pegel besitzt.

Fig. 12F veranschaulicht ein Beispiel für die Spaltentreiberspannung, die durch die Spaltentreibereinheit gemäß Fig. 9 dann erzeugt wird, wenn das Steuersignal (Fig. 11F) des Tastverhältnisses von 25 % vom Steuerkreis 32 geliefert wird. Hierbei wird die in Fig. 12F dargestellte Treiberspannung über die Zeilenelektrode, an welcher die Zeilentreiberspannung ge-

maß Fig. 12C anliegt, sowie die Spaltenelektrode angelegt, die mit der Spaltentreiberspannung gemäß Fig. 12F beaufschlagt ist.

Fig. 12H zeigt die Spaltentreiberspannung, die von der Spaltentreibereinheit gemäß Fig. 9 geliefert wird, welche Anzeigedaten ähnlich denen abgenommen hat, die dann vorliegen, wenn die Spaltentreiberspannung gemäß Fig. 12F erzeugt wird, während das Steuersignal des Tastverhältnisses von 50 % vom Steuerkreis 32 geliefert wird. Infolgedessen wird eine Treiberspannung gemäß Fig. 121 über die Zeilenelektrode, an welcher die Zeilentreiberspannung gemäß Fig. 121 über die Zeilenelektrode, an welcher die Zeilentreiberspannung gemäß Fig.12E anliegt, und die Spaltenelektrode angelegt, welcher die Spaltentreiberspannung gemäß Fig. 12H aufgeprägt ist.

Wie aus den Fig. 12G und 121 hervorgeht, wird der Effektivwert der Flüssigkristall-Treiberspannung durch Änderung des Tastverhältnisses des vom Steuerkreis 32 gelieferten Steuersignals gesteuert bzw. eingestellt. Wenn beispielsweise die Höchst- und Mindest-Effektivwerte der Flüssigkristall-Treiberspannung, die dann erhalten wird, wenn das Tastverhältnis dieses Steuersignals O % beträgt, mit V bzw. V_MIN0 bezeichnet werden, lassen sich die Höchst- und Mindest-Effektivwerte V und Vp der Flüssigkristall-Treiberspannung bei einem Tastverhältnis des Steuersignals vom P% durch folgende Gleichungen ausdrücken:

MAXP IÖÖ ^VMAXO

MINP 100 MINO ·--W/

J I I

Wie sich aus Gleichungen (6) und (7) ergibt, können die Höchst- und Mindest-Effektivwerte V und V₁ der Flüssigkristall-Treiberspannung geändert werden, indem das Tastverhältnis des Steuersignals vom Tastverhältnis-Steuerkreis 32 eingestellt wird. Es ist somit möglich, den maximalen Effektivwert ν,— ™ größer als den Aufleucht-Effektivwert V^ bei einer vorgegebenen Temperatur und den Mindest-Effektivwert V kleiner als den Lösch-Effektivwert V_Q„_F bei dieser Temperatur einzustellen. Da weiterhin der Mittelwert der Flüssigkristall-Treiber spannung variiert werden kann, kann auch der Anzeigebzw. Wiedergabekontrast des Flüssigkristalls eingestellt oder geregelt werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Einstellung oder Regelung des Effektivwerts der Flüssigkristall-Treiberspannung in der Weise erfolgt, daß die Ansteuer- bzw. Treiberspannungen der Zeilen- und Spaltentreiber 30 bzw. 26 nach Maßgabe von Steuersignalen des Steuerkreises 32 periodisch auf OV eingestellt werden. Da die Treiberspannungen von den Zeilen- und Spaltentreibern 30 bzw. 26 digital gesteuert werden, kann die Flüssigkristall-Treiberschaltung gemäß Fig. 7 so ausgelegt sein, daß sie einen geringeren Stromverbrauch besitzt.

Obgleich die Erfindung vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt und beschrieben ist, ist sie keineswegs hierauf beschränkt. Beispielsweise kann anstelle des Aufwärts/Abwärts-Zählers 32-1 und der Schalter 32-2 und 32-3 des Steuerkreises 32 eine Binärdaten^rzeugende Schaltung verwendet werden, die ein Tastenfeld für die Eingabe numerischer Daten, einen Dekodierer zum Entschlüsseln der über das Tastenfeld eingetasteten Daten sowie ein Register zur Speicherung der Daten vom Dekodierer und zur Erzeugung von Binärsignalen aufweist. Während die beschriebene Steuerschaltung Steuersignale vier verschiedener Tastverhältnisse liefert, kann der Zähler 32-1 auch ein Signal aus N Bits liefern, um

Steuersignale mit 2 verschiedenen Tastverhältnissen durch den Steuerkreis 32 erzeugen zu lassen.

Darüber hinaus braucht auch die Frequenz des Ausgangssignalimpulses vom Impulsgenerator 22 nicht unbedingt 256 Hz zu betragen, vielmehr kann auch ein Signalimpuls mit einer höheren Frequenz verwendet werden.

Obgleich in Fig. 8 ein Zeilentreiber für die Ansteuerung von zwei Zeilenelektroden dargestellt ist, kann dieser Zeilentreiber einfach für die Ansteuerung von drei oder mehr Zeilenelektroden abgewandelt werden.

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Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE
2. 2.

   Flüssigkristall-Treiberschaltung mit einer Anzeigedaten-Erzeugungseinrichtung und Elektroden-Treiber- bzw. -Ansteuerkreisen zur Lieferung von Treibersignalen zu Zeilen- und Spaltenelektroden einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Maßgabe der von der Anzeigedaten-Erzeugungseinrichtung gelieferten Anzeigedaten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerkreis (32) zur Lieferung eines Steuersignals mit variablem Tastverhältnis sowie eines ersten und eines zweiten Pegels vorgesehen ist und daß die Elektroden-Treiberkreise (26, 30) die Zeilen- und Spaltenelektroden in Abhängigkeit von dem vom Steuerkreis (32) gelieferten Steuersignal des ersten Pegels auf ein vorbestimmtes Potential einstellen und in Abhängigkeit von dem dc.i zweiten Pegel besitzenden Steuersignal des Steuerkreises (32) den Anzeigedaten entsprechende Elektroden-Ansteuer- bzw. -Treibersignale liefern.

   Sehaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ßteuerkreis einen manuell betätigbaren Dateneingabekreis,

   ein Register zur Speicherung von Bit-Daten entsprechend einem Eingabesignal vom Dateneingabekreis und einen Steuersignalgenerator aufweist,: der die Bit-Daten vom Register abnimmt und ein Steuersignal mit einem durch die Bit-Daten bestimmten Tastverhältnis erzeugt.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 und2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden-Treiberkreise jeweils das Elektroden-Treibersignal in Abhängigkeit von Impulsen vorbestimmter Folge-Freguenzen liefern und daß der Steuersignalgenerator die Steuersignale nach Maßgabe von Impulsen mit höheren als den vorbestimmten Folge-Frequenzen erzeugt.
4. 4. Flüssigkristall-Treiberschaltung mit einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, die einen Flüssigkristall sowie auf gegenüberliegenden Flächen oder Seiten desselben angeordnete Zeilen- und Spaltenelektroden aufweist, einer Anzeigedaten-Erzeugungseinrichtung sowie Elektroden-Ansteuer- bzw. -Treiberkreisen zur Lieferung von Treibersignalen zu den Zeilen- bzw. Spaltenelektroden der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Maßgabe der von der Anzeigedaten-Erzeugungseinrichtung gelieferten Anzeigedaten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerkreis (32) zur Lieferung eines Steuersignals mit variablem Tastverhältnis sowie eines ersten und eines zweiten Pegels vorgesehen ist und daß die Elektroden-Treiberkreise (26, 30) die Zeilen- und Spaltenelektroden in Abhängigkeit von dem vom Steuerkreis (32) gelieferten Steuersignal des ersten Pegels auf ein vorbestimmtes Potential einstellen und in Abhängigkeit von dem den zweiten Pegel besitzenden Steuersignal des Steuerkreises (32) den Anzeigedaten entsprechende Elektroden-Ansteuer- bzw. Treibersignale liefern.

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5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis einen manuell betätigbaren Dateneingabekreis, ein Register zur Speicherung von Bit-Daten entsprechend einem Eingabesignal vom Dateneingabekreis und einen Steuersignalgenerator aufweist, der die Bit-Daten vom Register abnimmt und ein Steuersignal mit einem durch die Bit-Daten bestimmten Tastverhältnis erzeugt.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden-Treiberkreise jeweils dar. Elektroden-Treibersignal in Abhängigkeit von Impulsen vorbestinmter Folge-Frequenz liefern und daß der Steuersignalgenerator die Steuersignale nach Maßgabe von Impulsen mit höheren als den vorbestimmten Folge-Frequenzen erzeugt.