DE3519794A1 - Ansteuerverfahren fuer eine matrixfoermige fluessigkristall-anzeigeeinrichtung - Google Patents

Ansteuerverfahren fuer eine matrixfoermige fluessigkristall-anzeigeeinrichtung

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Description

TER meer ·Müller . STEiNNAEiSiTEP · : : -. sharp K.K. - 2572
ι - 4 -
Ansteuerverfahren für eine matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
Beschreibung
"
Die Erfindung betrifft ein Ansteuerverfahren für eine matrixförmig ausgebildete Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
15
Eine derartige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung besitzt eine Vielzahl von Schalttransistoren, von denen jeweils einer mit einem Bildelement der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung verbunden ist. Der Aufbau einer solchen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit matrixförmig angeordneten Schalttransistoren ist in Fig. l(A) dargestellt.
Sie besitzt einen hohen bzw. scharfen Kontrast, der etwa dem entspricht, der bei einer Ansteuerung mit statischen Treibersystemen erhalten wird, auch wenn die Ansteuerung im Mehrzeilen-Multiplexverfahren bei niedrigem Tastverhältnis durchgeführt wird. Abtast- und Datensignale zur Ansteuerung der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung sowie weitere Steuersignale sind in Fig. l(B) gezeigt. Die
Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Fig. l(A) v/eist
"aux
ein Flüssigkristall-Anzeigefeld 11, in dem Schalttransistoren 11-c vorhanden sind, von denen jeweils einer mit einem Kreuzungspunkt zwischen einer Zeilenelektrode 11-a und einer Spaltenelektrode 11-b verbunden ist. Der Gate-Anschluß eines Schalttransistors liegt z. B. an der Zeilenelektrode 11-a. Das Flüssigkristall-Anzeigefeld 11
besitzt weiterhin Kondensatoren 11-d bzw. Flüssigkristall-Anzeigeelemente (Bildelemente), die im wesentlichen durch
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Flüssigkristallschichten gebildet sind. Innerhalb eines mit den Zeilenelektroden verbundenen Zeilenelektrodentreibers 12 befindet sich ein Schieberegister, durch das ein Taktpuls 01 erzeugt wird, um einen Abtastpuls S zu verschieben. Der phasenverschobene Abtastpuls S wird dabei der Reihe nach an die verschiedenen Zeilenelektroden 11-a angelegt. Werden die gesamte Abtastzeit mit T und die Anzahl der Abtastzeilen bzw. Zeilenelektroden mit N bezeichnet, so läßt sich die Breite H des Abtastpulses zu H = T/N bestimmen. Ein Spannungspuls mit der Breite H wird also nacheinander an jede Zeilenelektrode 11-a gelegt, so daß eine Anzahl von Dünnfilm-Transistoren (Schalttransistoren) in jeder Zeile eingeschaltet wird, und zwar Zeile für Zeile nacheinander. Mit den Spaltenelektroden 11-b der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung ist ein Spaltenelektrodentreiber 14 verbunden, der ebenfalls ein Schieberegister und einen Abtastspeicher (Abtasthalteschaltung) enthält, durch den seriell und synchron mit einem Taktpuls 02 von einer Datensteuerung 15 übertragene Datensignale abgetastet und gespeichert werden. Die Abtastung bzw. Speicherung erfolgt also nacheinander und in Übereinstimmung mit den jeweiligen Spalten. Der Abtastspeicher im Spaltenelektrodentreiber 14 gibt nach Aufrechterhaltung der abgetasteten bzw. gespeicherten Werte diese an die jeweiligen Spaltenelektroden ab, und zwar während der 1-H-Abtastperiode. Um Flüssigkristalle bzw. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen mit Wechselspannungs- oder Wechselstromsignalen ansteuern zu können, wird ein Datensignalverlauf durch Invertierung seiner Polarität in jeder Abtastzeile bzw. Zeilenelektrode erzeugt bzw. geliefert. Wird die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung auf diese Weise angesteuert, so ergibt sich die gesamte Abtastperiode T durch die Gleichung T= (Breite H der Abtastpulse) χ (Anzahl N der Abtastzeilen). Dabei ist jedoch die Bildfrequenz "f" derjenigen Spannung, die an die
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Flüssigkristalle angelegt wird, auf 1/(2T) herabgesetzt ist, da es erforderlich ist, die Polarität des Datensignalverlaufs in jeder Abtastzeile bei der Ansteuerung eines Flüssigkristalls mit Wechselstrom oder Wechselspannung zu invertieren bzw. umzukehren. Aufgrund der geringeren Frequenz treten aber Flickererscheinungen bzw. Flimmererscheinungen im Flüssigkristall-Anzeigefeld auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung einer matrixförmig ausgebildeten Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung zu schaffen, das mit einer erhöhten Bildfrequenz bzw. Frequenz der an die Flüssigkristalle angelegten Spannung arbeitet, und durch das Flicker- bzw. Flimmererscheinungen im Flüssigkristall-Anzeigefeld vermieden werden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird zunächst ein an eine Vielzahl von Zeilenelektroden der matrixförmig ausgebildeten Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung anzulegender Abtastpuls zur Bildung einer Vielzahl von Abtastperioden unterteilt. Während einer so gebildeten ersten bzw. Anfangs-Abtastperiode werden Videosignaldaten im Echtzeitbetrieb zugeführt. Bezüglich der erhaltenen restlichen Abtastperioden wird eine neue Signalquelle eingeschaltet. Die von der neuen Signalquelle gelieferten Daten erlauben dann ein Einschreiben bestimmter Daten in die Flüssigkristallschichten.
Hierdurch wird erreicht, daß die Bild- bzw. Bildwechselfrequenz der an die Flüssigkristallschichten angelegten 5 Spannung erheblich erhöht werden kann, so daß im Flüssigkristall-Anzeigefeld einwandfreie Bilder ohne Flicker-
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bzw. Flimmererscheinungen erzeugbar sind.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:
5
Fig. l(A) ein vereinfacht dargestelltes Blockdiagränun einer konventionellen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die eine Vielzahl von Schalttransistoren besitzt,
10
Fig. l(B) den Signalverlauf von Haupttreibersignalen,
die in der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Fig. l(A) erzeugt werden,
Fig. 2(A) eine Treiberschaltung für eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, mit der das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren durchführbar ist, und
Fig. 2(B) Gate-Signalverläufe, die durch die Treiberschaltung nach Fig. 2(A) erzeugt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung wird die Bildbzw. Bildwechselfrequenz der an die Flüssigkristalle angelegten Spannung auf einen optimalen Wert dadurch erhöht, daß die Breite H der Abtastpulse zur Bildung einer Vielzahl von Abtastperioden unterteilt wird, bevor die durch Aufspaltung erzeugten Abtastimpulse an Zeilenelektroden gelegt werden, mit denen jeweils mehrere Schalttransistoren über ihre Gate-Anschlüsse verbunden sind. Die Fig. 2(A) und 2(B) zeigen jeweils den Aufbau der Treiberschaltung sowie Gate-Signalverläufe für den Fall, daß die Breite H des Abtastpulses halbiert ist. Ein Schieberegister 22 wird durch ein Taktsignal Cl angesteuert, das die Frequenz fl = 2/H besitzt. Ein Exklusiv-ODER-Glied ist mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet.
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Mit dem Ausgang dieses Exklusiv-ODER-Glieds 26 ist eine Polaritäts-Umkehrschaltung 27 (Inverter) verbunden. Mit dem Bezugszeichen 28 sind UND-Tore bezeichnet, wobei ein Signal C2 eine Frequenz von (l/2)fl und ein Signal E eine Frequenz f2 = 2/T besitzen. Die Fig. 2(B) zeigt die durch die Schaltung nach Fig. 2(A) erzeugten Gate-Signalverläufe. Das Gate-Signal besitzt eine Pulsbreite (1/2)H und wird der Reihe nach an folgende Zeilenelektroden bzw. Abtastzeilen angelegt: l-*i + l-»2-*i + 2-» ... ■» i - 1 ^j - 1 -»i ■> j 4i + 1 -t 1 ->i + 2 ·> 2 ■> ... -*j-l-»i-l-*j-»i-»..., usw.
Die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Fig. 2(A) besitzt für die Datenseite einen Halbbildspeicher 24, in dem Videosignale gespeichert sind, die einem Halbbild des ankommenden Videosignals V entsprechen bzw. mit diesem übereinstimmen. Ein Schalter 25 dient dazu, den Datenfluß der Echtzeitdaten und den Datenfluß aus dem Halbbildspeicher zu steuern. Die genannten Datensignale werden synchron mit dem Gate-Signal über den Schalter 23 zu den Spaltenelektroden geliefert. Genauer gesagt wird zunächst der Gate-Puls H halbiert, während anschließend die Videosignaldaten im Echtzeitbetrieb während der ersten Hälfte (1/2)H des Abtastpulses bzw. der Abtastperiode über den Schalter 23 den Spaltenelektroden zugeführt werden. Andere Daten aus dem neu gesetzten Halbbildspeicher werden diesen Spaltenelektroden während der zweiten Hälfte (1/2)H des Abtastpulses bzw. der Abtastperiode zugeführt. Daraus ergibt sich, daß Echtzeitdaten während der Abtastung der ersten bis i-ten Position bzw. Zeilenelektrode in der oberen Hälfte des Flüssigkristall-Anzeigefelds geliefert werden, während demgegenüber die anderen Daten aus dem Halbbildspeicher geliefert werden, wenn die Positionen bzw. Zeilenelektroden i+1 bis j in der unteren Hälfte desselben Flüssigkristall-Anzeigefelds abgetastet werden, um die Abtastung eines ersten Halbbilds während
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der Zeit (1/2)T zu vervollständigen.Bei Abtastung des zweiten Halbbildes wird die untere Hälfte des Flüssigkristall-Anzeigefelds mit Echtzeitdaten versorgt, während die obere Hälfte andere Daten aus dem Halbbildspeicher 24 erhält. Werden die Flüssigkristalle mit Wechselstrom bzw. Wechselspannung angesteuert, indem die Polarität der Echtzeitdaten positiv und die Polarität der anderen Daten aus dem Halbbildspeicher 24 negativ gewählt wird (durch entsprechende Invertierung), so wird eine Bild- bzw. HaIbbildfrequenz von l/T erhalten. Wird also die Breite H des Abtastpulses S halbiert, so wird die Bild- bzw. Halbbildfrequenz verdoppelt. Entsprechend wird bei einer Unterteilung der Breite des Abtastimpulses in η Teilimpulse die Bild- bzw. Halbbildfrequenz um das η-fache erhöht.
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Claims (3)

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister 45 D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1 Mü/ür/cb/b 03. Juni 1985 2572-GER/CL-T SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka 545, Japan Ansteuerverfahren für eine matrixförmige Flüssigkristal 1-Anzeigeeinrichtung Priorität: 01. Juni 1984, Japan, Ser.No. 59-113743 (P) Patentansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung einer matrixförmigen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit jeweils mit einem oder mehreren Schalttransistoren (11-c) verbundenen Bildelementen (11-d) zur Erhöhung der Bildfrequenz einer an Flüssigkristal lschichten der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung anlegbaren Spannung,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein an eine Vielzahl von jeweils mit Gate-Anschlüssen der Schalttransistoren (11-c) verbundenen Zeilenelektroden (11-a) anlegbarer Abtastpuls (S) zur Erzeugung einer Vielzahl von Abtastperioden unterteilt wird,
b) Videosignaldaten (V) wahrend einer ersten durch Unterteilung erhaltenen Abtastperiode in den jeweiligen Abtastperioden im Echtzeitbetrieb zugeführt werden, ι
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTEf?
c) eine neue und geeignete Signalquelle (24) während der restlichen der durch Unterteilung erhaltenen Abtastperioden eingeschaltet und
d) Daten von dieser neuen Signalquelle (24) zugeführt werden, um Daten in die Flüssigkristallschichten einzuschreiben.
2. Verfahren zur Ansteuerung einer matrixförmigen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit jeweils mit einem oder mehreren Schalttransistoren (11-c) verbundenen Bildelementen (11-d), sowie mit einer Vielzahl von Zeilenelektroden (11-a), mit denen jeweils mehrere der Schalttransistoren (11-c) über ihre Gate-Elektroden vebunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein an die Zeilenelektroden (lla) anlegbarer Abtastimpuls (S) zur Erzeugung zweier Perioden unterteilt wird,
b) Videosignaldaten (V) in der ersten der so erzeugten Halbperioden des Abtastimpulses (S) zu den Zeilenelektroden (11-b) und
c) von einem Bildspeicher (24) gelieferte Datensignale
in der zweiten der so erzeugten Halbperiode des Abtastimpulses (S) zu den Zeilenelektroden (11-b) geführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite H eines Abtastimpulses (S) η-fach unterteilt wird, die Anzahl der Zeilenelektroden (11-a) η-fach zur Bildung von η Zeilenbereichen mit gleicher Zeilenelektrodenzahl unterteilt wird, erste durch Unterteilung erhaltene Abtastteilimpulse mit der Breite H/n an alle Abtastzeilen zyklisch nacheinander angelegt werden, und zwar jeweils um die Breite H zeitlich verschoben, während der ersten Abtastimpulse Videosignaldaten im Echtzeitbetrieb zugeführt werden, an die erste Zeilenelektrode des zweiten Zeilenbereichs der zweite durch Unterteilung erhaltene und gegenüber dem ersten Abtastteilimpuls der ersten Zeilenelektrode im ersten Zeilenbereich um H/n verschobene Abcasteiliinpuls:mit der Breite H/n und nachfolgend weitere zweite Abtastteilimpulse, untereinander um Breite H verschoben, an
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMSISTER
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alle Zeilenelektroden zyklisch angelegt werden, und daß während der zweiten und entsprechend erzeugten bzw. angelegten weiteren Teilabtastimpulse Signaldaten aus einem Speicher zugeführt werden.
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