DE3807020C2

DE3807020C2 -

Info

Publication number: DE3807020C2
Application number: DE19883807020
Authority: DE
Inventors: Otto Dr. 8056 Neufahrn De Bernecker
Original assignee: Eurosil Electronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1992-04-16
Also published as: DE3807020A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für eine Flüssigkristallanzeige nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 25 55 577 C2 bekannt ist.

Flüssigkristallanzeigen (FKA) werden über eine Treiberschaltung angesteuert, wobei die Ansteuerung der Elektroden der FKA im Gegensatz zur statistischen Ansteuerung in der Regel über gemeinsame Elektroden sowohl auf der Rückseite (Backplane) als auch über zu Gruppen zusammengefaßten Vorderseitenelektroden erfolgt (Multiplex- Betrieb).

Solche Treiberschaltungen (LCD-Controller) werden in Fülle auf dem Markt angeboten, siehe beispielsweise "Marktübersicht: LCD-Controller" in "Markt & Technik", Nr. 46, November 1985, Seiten 125 bis 129. Daten und Instruktionen werden von einem externen Steuerelement, beispielsweise einem Mikrocomputer zugeführt. Für die Erzeugung der Ansteuersignale muß eine Vielzahl von unterschiedlichen Spannungspegeln bereitgestellt werden. Diese werden meist über eine Teilerkette oder durch Spannungsvervielfacher-Schaltungen intern auf diesen Treibern erzeugt.

Der Taktgenerator und die Spannungsvervielfacher-Schaltung tragen den größten Anteil zum Stromverbrauch der Gesamtschaltung bei. Ein Abschalten des Taktes ist aus den oben genannten Gründen nicht möglich. Ein unbeabsichtigter Ausfall des Taktgenerators kann die Flüssigkristalle ebenfalls zerstören.

Aus Philips Datahandbook IC 14, "Microcontrollers and peripheral Bipolar, MOS", Philips Export B.V., Eindhoven, 1987, Seiten 1165 bis 1173, insbesondere Seite 1166, 1. Absatz, ist ein LCD-Treiber bekannt, dessen Taktfrequenz aus Stromspargründen herabgesetzt ist. Die niedrige Taktfrequenz weist jedoch den Nachteil auf, daß die Übertragungszeit zunimmt, wenn große Datenmengen auf die FKA zu übertragen sind. Auch ist es bekannt, einen internen Taktgenerator zu verwenden, der gegen Ausfall weitgehend gesichert ist.

Aus der oben genannten DE 25 55 577 C2 ist eine Treiberschaltung für eine Flüssigkristallanzeige bekannt, welche die FKA abschaltet, wenn die Speisespannung unter einen bestimmten Wert abfällt. Diese Treiberschaltung enthält eine Spannungsvervielfacher- Schaltung, die aus einem Spannungsgrundpegel mehrere Spannungspegel erzeugt. Zum Schutz der Flüssigkristallanzeige vor Gleichspannungsbelastung wird die Spannungsversorgung abgeschaltet, wenn eine von der Spannungsvervielfacher-Schaltung erzeugte Spannung unter einen bestimmten Pegel fällt. Es wird aber keine Abschaltung der Flüssigkristallanzeige gewährleistet, wenn der für das wechselspannungsmäßige Betreiben der Flüssigkristallanzeige vorgesehene Takt ausfällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansteuerschaltung für Flüssigkristallanzeigen anzugeben, die einen geringen Stromverbrauch aufweist und einen wirksamen Schutz der Flüssigkristallanzeigen gegen Gleichspannungsbelastungen gewährleistet, auch wenn der für das wechselspannungsmäßige Betreiben der Flüssigkristallanzeige vorgesehene Takt ausfällt.

Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkristallanzeige der eingangs erwähnten Art durch eine Ansteuerschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Diese erfindungsgemäße Lösung erlaubt eine einfache Realisierung einer Passiv-Steuerung der FKA, indem in einer ersten Ausführungsform der Erfindung ein Operationsverstärker oder ein Schwellenwertschalter vorgesehen ist, um den Spannungsgrundpegel mit einem von der Spannungsvervielfacher- Schaltung erzeugten Spannungspegel zu vergleichen. Nur bei hinreichendem Unterschied zwischen diesen beiden Spannungspegeln werden die Treibersignale für die FKA an die Ausgänge durchgeschaltet. Wenn der Takt ausbleibt, wird dieser Unterschied so rasch abgebaut, daß automatisch der dann zu fürchtende Gleichspannungspegel von der FKA ferngehalten wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfin dung kann zur Vermeidung unsinniger Anzeigeinhalte beim Neueinlesen von Anzeigedaten die Anzeige zeitweise ab geschaltet werden, indem der Taktgenerator über ein Schaltglied mit der Steuereinheit verbunden ist und von dieser kontrolliert wird. Auch kann im Falle fehlender Anzeigeinhalte die Steuereinheit über das Schaltglied die FKA zwecks Stromsparens abgeschaltet werden.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfin dung wird das Schaltglied, die Treiberstufe und die Spannungsvervielfacher-Schaltung seriell so miteinander verbunden, daß die Treiberstufe vom Schaltglied über eine Leitung mit dem Taktsignal versorgt wird und die Spannungsvervielfacher-Schaltung mit einer weiteren Leitung von der Treiberstufe das Taktsignal erhält. Somit ist auch sichergestellt, daß bei Ausfall einer mit dem Taktsignal belegten Leitungsverbindung zwischen dem Schaltglied und der Treiberstufe als auch zwischen der Treiberstufe und der Spannungsvervielfacher-Schal tung die FKA abgeschaltet wird. In vorteilhafter Weise kann das Schaltglied als UND-Gatter ausgeführt sein.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipieles näher erläutert.

Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Ansteuerschaltung für die Flüssigkristallanzeige 5, die aus der FKA-Treiberstufe 1, der Spannungsvervielfacher-Schaltung 2 des Operationsverstärkers 7 und des Taktgenerators 3 besteht.

Eine externe Steuereinheit 4, die mit der FKA-Treiber stufe 1 über die Leitung 15 verbunden ist, steuert den Anzeigeinhalt der FKA. Die zwei Eingänge eines UND- Gatters 6 sind jeweils mit der externen Steuereinheit 4 und dem Taktgenerator 3 über die Leitungen 16 und 17 verbunden. Das Taktsignal wird vom Ausgang des UND-Gatters 6 mit der Leitung 14 auf die FKA-Treiberstufe 1 geführt und von dieser über die Leitung 14a an die Span nungsvervielfacher-Schaltung 2, um in der letzteren deren Pumpschaltung zu takten sowie in der ersteren eine regelmäßige Polaritätsumschaltung an den Elektroden der FKA sicherzustellen. Die Spannungsvervielfacher-Schal tung liegt über die beiden Leitungen 8 und 8a an der Spannungsversorgung U_V und ist über die Leitungen 11, 12 und 13, deren Spannungspegel positiv gegenüber des Pe gels der Leitung 8 sind, mit der FKA-Treiberstufe 1 zur Übertragung der Spannungspegel verbunden. Weiterhin wird der Spannungspegel der Versorgungsspannung als Spannungs grundpegel über die mit der Leitung 8 der Versorgungs spannung verbundene Leitung 10 ebenfalls auf die FKA- Treiberstufe 1 gelegt. Die beiden Eingänge des Opera tionsverstärkers 7 sind mit der den Spannungsgrundpegel führenden Leitung 10 und mit der Leitung 11, die mit einem von der Spannungsvervielfacher-Schaltung erzeugten Spannungspegel beaufschlagt ist, so verbunden, daß der nichtinvertierende Eingang mit der Leitung 11 und der invertierende Eingang mit der Leitung 8 verschaltet ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 7 ist mit der FKA-Treiberstufe 1 über die Leitung 9 verbunden. Während des regulären Betriebes weisen die an den beiden Eingängen des Operationsverstärkers 7 liegenden Span nungspegel eine bestimmte Differenz auf, wodurch das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 7 die Treiber stufe 1 so ansteuert, daß die Treibersignale für die FKA an dieselben durchgeschaltet werden. Die Ausgänge der Treiberstufe 1 sind über die Leitungsbündel 18 und 19 mit der FKA verbunden, wobei die erstere auf den Rückseitenelektroden und die letztere auf den Vordersei tenelektroden (Segmente) aufliegen. Erhält die Spannungs vervielfacher-Schaltung kein Taktsignal mehr, so sinkt die Differenz zwischen den Eingangspegeln des Operations verstärkers 7, da aufgrund der fehlenden Taktung der Pumpschaltung an deren Ausgang alle Spannungspegel auf gleiches Niveau absinken. Sinkt die Differenz unter einen vorgegebenen Betrag ab, ändert sich der Spannungs pegel am Ausgang des Operationsverstärkers 7, wodurch die FKA 5 über die Treiberstufe 1 abgeschaltet wird.

Die Ursache für das Fehlen des Taktsignales kann einer seits der Ausfall des Taktgenerators 3 sein, als auch eine erwünschte Abschaltung über das Schaltglied 6 durch die Steuereinheit 4, als auch Unterbrechungen der das Taktsignal führenden Leitungen sein, wodurch insgesamt eine Minimierung des Stromverbrauchs erzielt wird.

Die in der Figur dargestellte Spannungsvervielfacher- Schaltung 2 erzeugt gegenüber dem auf der Leitung 10 liegenden Grundpegel positive Ausgangspegel. Bei Beach tung der Eingangspolaritäten des Operationsverstärkers 7 kann auch eine Spannungsvervielfacher-Schaltung 2 einge setzt werden, die gegenüber dem Grundpegel negative Aus gangspegel erzeugt.

Claims

1. Ansteuerschaltung für eine Flüssigkristallanzeige (5) mit einer Treiberstufe (1), einer Spannungsverviel facher-Schaltung (2), die aus einem Spannungsgrundpegel mehrere Spannungspegel erzeugt, einer Steuereinheit (4), und Schaltungsmittel, die zum Schutz der Flüssigkristallanzeige (5) vor Gleichspannungsbelastung die Flüssigkristallanzeige (5) über die Treiberstufe (1) dann abschaltet, wenn der Unterschied des Spannungsgrundpegels zu einem von der Spannungsvervielfacher-Schaltung (2) erzeugten Spannungspegel unter einen vorgegebenen Betrag absinkt, wobei die Treiberstufe (1) zum wechselspannungsmäßigen Betreiben der Flüssigkristallanzeige mit einem von einem Taktgenerator (3) erzeugten Taktsignal versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsvervielfacher-Schaltung (2) das Taktsignal des Taktgenerators (3) zugeführt wird und damit bei Ausbleiben des Taktsignals die Flüssigkristallanzeige abgeschaltet wird.

2. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur zeitweisen Abschaltung der Flüssigkristallanzeige (5) über die Treiberstufe (1) der Taktgenerator (3) über ein von der Steuereinheit (4) beeinflußtes Schaltglied (6) mit der Treiberstufe (1) und der Spannungsvervielfacher-Schaltung (2) verbunden ist.

3. Ansteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (6), die Treiberstufe (1) und die Spannungsvervielfacher-Schaltung (2) bezüglich des Taktsignales so in Serie geschaltet sind, daß sie in der Reihenfolge Schaltglied (6), Treiberstufe (1), Spannungsvervielfacher-Schaltung (2) miteinander verbunden sind.

4. Aussteuerschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (6) ein UND-Gatter ist.