DE2652576C2 - Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art. wie es aus der DE-OS 2449 543 bekannt ist.

Bei dem aus der DE-OS 2449543 bekannten Verfahren werden die Segment- und Ziffernelektroden derart angesteuert, daß bei Polaritätswechsel die Spannung zwischen den Segment- und Ziffernelektroden übergangslos mit Nulldurchgang umgeschaltet wird, was einen Stromverlust zur Folge hat, der die Lebensdauer der Batterie unnötig verkürzt. Weiterhin ist bei diesem bekannten Verfahren keine Temperaturkompensation, d.h. keine Anpassung der Erregersignale an den jeweils vorherrsehenden Wert der Umgebungstemperatur vorgesehen. Aus der US-PS 3902169 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei dem zusätzlich quer zur Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Wechselspannung angelegt wird, die niedriger als der Schwellenwert des Flüssigkristalls ist, wodurch eine lange Lebensdauer und eine hohe Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung erreicht werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Anpassung des Effektivwertes der Erregerspannung an die Umgebungstemperatur und eine Stromeinsparung bei gleichbleibendem Kontrast erfolgen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des" Patentanspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil einer wesentlichen Verringerung der Verlustleistung durch einen Kurzschluß der Elektroden vor Polaritätswechsel der Erregerspannung, ohne an Kontrast zu verlieren, da das Verhältnis der Effektivspannungen Tür den transparenten bzw. den lichtstreuenden Zustand gleichbleibt. Durch die Anpassung der Absolutwerte der Effektivspannungen durch Impulsbreitenänderung an die Umgebungstemperatur kann der Betriebstemperaturbereich erweitert werden. Außerdem ist es möglich, die Effektivspannungen auf einfache Weise an die Schwellenspannung und die Sättigungsspannung des Flüssigkristallmaterials anzupassen.

Aus der DE-OS 2423675 ist es grundsätzlich bekannt, beim Betreiben einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Stromeinsparung durch Kurzschluß vor dem Umpolen der Spannung zwischen den Segment- und Ziffernelektroden von beispielsweise 50% erzielen. Weiterhin ist es aus der DE-OS 2316863 bereits bekannt, beim Betreiben einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Temperaturkompensation in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur mit einem Thermistor als Temperaturfühler durchzuführen, bei der die Impulsspannung der so Impulse der Erregersignale oder ihre Wiederholungsfrequenz kontinuierlich oder stufenweise geändert wird. Im übrigen ist es allgemein bekannt, die Effektivspannung, die die ausschlaggebende Größe ist, über eine Impulsamplituden- oder Impulsbreitenänderung zu beeinflüssen (DE-OS 2449543 und DE-OS 2403172).

Besonders bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 2 und 3.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben, wobei die Fig. 1 bis 4 zur allgemeinen Erläuterung des Erregens von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen dienen, die Fig. 5 bis 20 zunächst ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich die Einfügung der zweiten Impulsanteile, erläutern, und die Fig. 21 bis 34 zur Darstellung von zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung dienen.
Fig. 1 zeigt in einer grafischen Darstellung die Kenn-

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linie des Kontrastverhältnisses gegenüber der Effektiv- schaltung, die einen Teil der in Fig 21 dargestellten

spannung bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Vorrichtung bildet.

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Wellenform der Fig. 25A und 25B zeigen Signalwellenformen zur

Erregersignale bei einem bekannten Verfahren zum Er- Erläuterune der Arbeitsweise der in Fig. 21 dargestellten

regen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit in Ma- 5 Vorrichtung,

trixform angeordneten Elektroden. Fig. 26 zeigt in einer graphischen Darstellung die

Fig. 3 zeigt schematisch die Beziehung zwischen dem Kennlinie des Kontrastverhältnisses gegenüber der Ef-

Kontrastverhältnis und dem Blickwinkel. fektivspannung.

Fig. 4 zeigt in einer grafischen Darstellung die Be- Fig. 27 zeigt das Blockschaltbild eines weiteren Ausziehung zwischen der optischen Schwellenspannung und io führungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung dem Blickwinkel. des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild eines ersten Aus- Fig. 28 zeigt im einzelnen das Schaltbild eines Tempe-

führungsbcispiels zur tZinfügung der zweiten Impulsan- ratursensors, der einen Teil der in Fig. 27 dargestellten

teile. Vorrichtung bildet.

Fig. 6 zeigt in einem Zeitdiagramm die Wellenform 15 Fig. 29 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der

der durch die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung erhal- Arbeitsweise der in Fig. 28 dargestellten Schaltung,

tenen Signale. Fig. 30 zeigt im einzelnen das Schaltbild einer Steuer-

Fig. 7 zeigt schematisch ein Beispiel der Schaltung der schaltung und der zugehörigen Schaltungsbauteile, die

Bauelemente der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung. einen Teil der in Fig. 27 dargestellten Vorrichtung

Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel für die Schaltung der 20 bilden.

Bauelemente der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung. Fig. 31 zeigt im einzelnen das Schaltbild der in Fig. 30

Fig. 9 zeigt in einem Zeitdiagramm ein weiteres Bei- dargestellten Steuerschaltung.

spiel für die Wellenform der Signale, die durch die in Fig. 32 zeigt schematisch die verschiedenen Ausgänge

Fig. 5 dargestellte Vorrichtung erhalten werden. des in Fig. 30 dargestellten Ringzählers.

Fig. 10 zeigt in einem Zeitdiagramm noch ein Beispiel 25 Fig. 33 zeigt in einem Diagramm Signalwellenformen

der Wellenform der Signale, die durch die in Fig. 5 dar- zur Darstellung der Arbeitsweise der in Fig. 27 darge-

gestellte Vorrichtung erhalten werden. stellten Vorrichtung.

Fig. 11 zeigt das Blockschaltbild einer elektrischen Fig. 34 zeigt in einem Diagramm die Wellenform der

Uhr mit dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach Ziffernerregersignale, die durch die in Fig. 27 dargestellte

Fig. 5. 30 Vorrichtung erhalten werden.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Spannungs- Im folgenden wird zunächst ein bekanntes Verfahren

generators, der einen Teil der in Fig. 11 dargestellten zum Erregen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung

Vorrichtung bildet. mit in Matrixform angeordneten Elektroden im einzelnen

Fig. 13 zeigt in einem Zeitdiagramm die Arbeitsweise beschrieben,

der in Fig. 12 dargestellten Schaltung. 35 Bei einem derartigen Verfahren ist die Effektivspan-

Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nung eines gewählten Segmentes in Abhängigkeit von Zeitsteuersignalgenerators, der einen Teil der in Fig. 11 der Anzahl der Reihen einer Anzeigematrix und der Ausdargestellten Vorrichtung bildet. gangsspannung einer Spannungsquelle bestimmt. Die

Fig. 15 A zeigt in einem Zeitdiagramm die Wellenform Effektivspannung ist die tatsächliche Erregerspannung,

der Signale, die durch die in Fig. 14 dargestellte Schal- 40 bei der ein Flüssigkristall in einen das Licht streuenden

tung erhalten werden. oder transparenten Zustand übergeht, und hat einen be-

Fig. 15 B zeigt in einem Diagramm die Wellenform der zeichnenden Einfluß auf den Anzeigekontrast einer

verschiedenen Erregersignale, die durch die in Fig. 11 Flüssigkristaü-Anzeigevorrichtung. wie es im folgenden

dargestellte Vorrichtung erhalten werden. im einzelnen dargestellt wird.

Fig. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Ziffern- 45 In Fig. 1 ist die Kennlinie des Anzeigekontrastes

erregerschaltung. die die in Fig. 15B dargestellten gegenüber der Effektivspannung einer Flüssigkristall-

Ziffernerregersignale erzeugt. Anzeigevorrichtung mit in Matrixform angeordneten

Fig. 17 zeigt in einem Zeitdiagramm die Wellenform Elektroden dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Bereich 11

der Signale, die die Segmenterregerschaltung verwendet, zwischen den Effektivspannungen V_TH und V_s und einen

die einen Teil der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung 50 Bereich 13 zwischen den Effektivspannungen V'_TH und

bildet. V'_s, die durch die Erregerschaltung für die Flüssigkristall-

Fig. 18 zeigt ein weiteres Beispiel einer Segment- Anzeigevorrichtung bestimmt werden. Die Effektivspanerregerschaltung, die die in Fig. 15B dargestellten nungen V'_rH und V'_s werden im folgenden mit V„_fl bzw. Segmenterregersignale erzeugt. K_0n bezeichnet. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Flüs-

Fig. 19 zeigt schematisch ein Beispiel einer Flüssig- 55 sigkristall-Anzeigevorrichtung so lange transparent, bis

kristall-Anzeigevorrichtung. die Effektivspannungdie optische Schwellenspannung V_TH

Fig. 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 11 erreicht. Wenn die Effektivspannung die optische Schweldargestellten Dekodierers. lenspannung V₁₁₁ überschreitet, geht die Flüssigkkristall-

Fig. 21 zeigt das Blockschallbild eines ersten Ausfüh- Anzeigevorrichtung in einen lichtstreuenden Zustand

rungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des 60 über, wobei der Kontrast zunimmt, wie es in Fig. 1

erfindungsgemäßen Verfahrens. durch die Kurve 10 dargestellt ist. Der Anzeigekontrast

Fig. 22 zeigt im einzelnen das Schaltbild eines Zeit- erreicht seine Sättigung 10«, wenn die Effektivspannung Steuersignalgenerators, der einen Teil der in Fig. 21 dar- die eigentliche optische Sättigungsspannung V_s übergestellten Vorrichtung bildet. schreitet. Obwohl Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen

Fig. 23 zeigt in einem Zeitdiagramm die Wellenform 65 verschiedene Kontrastkennlinien in Abhängigkeit von

der Signale, die durch die in Fig. 22 dargestellte Schal- den verwandten Flüssigkristallmaterialien oder den

tung erhalten werden. Strukturen der Molekülanordnungen aufweisen, tritt

Fig. 24 zeigt im einzelnen das Schaltbild einer Wähl- immer dann ein sogenannter Kopiereffekt auf, wenn das

Verhältnis der Sättigungsspannung V_s zur Schwellenspannung V_TH einen großen Wert hat und die Anzeigematrix eine große Anzahl von Reihen von Ziffernelektroden aufweist. Dieser Kopiereffekt reduziert den Anzeigekontrast erheblich. Ein optimaler Anzeigekontrast kann dann erhalten werden, wenn die Effektivspannungen V„_ss und K_0n für den transparenten und den lichtstreuenden Zustand gleich den Werten der eigentlichen Schwellenspannung V_TH und der eigentlichen Sättigungsspannung K₅ eines Flüssigkristalls gewählt werden, der für eine Anzeigevorrichtung verwendet wird, oder wenn das Verhältnis der Effektivspannung für den lichtstreuenden Zustand zu der Effektivspannung für den transparenten Zustand so gewählt wird, daß es größer als V_s: V_TH ist. Wenn die verwandten Effektivspannungen für den lichtstreuenden Zustand und für den transparenten Zustand die Sättigungsspannung K_0n (V'_s) und die Schwellenspannung V₀Jj (V_TH) erreichen, die über den Spannungen V_s bzw. V_TH liegen, wird der Flüssigkristall im Bereich 13 in Fig. 1 erregt. Die nicht selektierten Anzeigeelemente werden dabei einen leicht lichtstreuenden Zustand annehmen, was den Anzeigekontrast erheblich herabsetzt. Es ist daher notwendig, die Effektivspannungen Vj₁₁ und V'_s den eigentlichen Effektivspannungen V_TH bzw. V_s so anzupassen, daß der Flüssigkristall im Bereich 11 in F i g. 1 erregt wird. I η diesem Fall sollte V_0n: V_{llff =} V_s: V_TH sein. Fig. 2 zeigt einige Beispiele der Wellenform von Ziffernerregersignalen und Segmenterregersignalen bei einem bekannten Verfahren zum Erregen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. In Fig. 2 bezeichnet V_ci ein Erregersignal, das an der /-ten Ziffernelektrode der Flüssigkrislall-Anzeigevorrichtung liegt, während V_cn ein Ziffernerregersignal bezeichnet, das an der /Men Ziffernelektrode liegt. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, haben die Ziffernerregersignale die Pegel H und — H und eine Breite W. Diese Ziffernerregersignale liegen an den Ziffernelektroden in einem Wiederholungstakt 2 L. Die Wellenform K_sl ist ein Segmenterregersignal mit dem Pegel M und — M. das an einer Segmentelektrode liegt. Mit V_pl ist die Wellenform des Potentialunterschiedes zwischen einer Ziffernelektrode und einer Segmentelektrode bezeichnet, durch den ein ausgewähltes Anzeigeelement in einen lichtstreuenden Zustand gebracht wird. Die Wellenform V_pn stellt den Potentialunterschied zwischen einer Ziffernelektrode und einer Segmentelektrode dar. durch den ein gewähltes Element einen transparenten Zustand erreicht. Die Effektivspannung V_0n. bei der der Flüssigkristall in den lichtstreuenden Zustand kommt, läßt sich darstellen als:

wobei L — Halbzykluszeit des Ziffernerregersignals
η = Anzahl der Reihen der Ziffernelektroden
H = Pegel des Ziffernerregersignals
M = Pegel des Segmenterregersignals

r = Zeh

Die Effektivspannung V_aff, bei der der Flüssigkristall den transparenten Zustand annimmt, läßt sich darstellen als:

K_f/=\i^

Wenn M=\ und L=I sind. lassen sich die obigen Gleichungen schreiben als:

Aus den obigen Gleichungen ist ersichtlich, daß der Effektivwert der Spannung durch das Verhältnis der Ziffernerregerspannung zur Segmenterregerspannung,

ίο die absoluten Werte dieser Spannungen und durch die Anzahl der Reihen der Anzeigematrix bestimmt ist. Bei den herkömmlichen Verfahren zum Erregen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung werden die Höhe der Ziffernerregerspannung und die Höhe der Segmenterregerspannung gleich gewählt, so daß H = M ist und werden Ziffernerregersignale mit einem Impulsfaktor l/n an die Ziffernelektroden gelegt. In diesem Fall beträgt die Halbzykluszeit L= ■ ir, wobei η die Anzahl der Reihen der Ziffernelektroden und ir die Impulsbreite sind. Bei einem weiteren herkömmlichen Verfahren wird die Amplitude der Ziffernerregerspannung so gewählt, daß sie zweimal so groß wie die Amplitude der Segmenterregerspannung ist. so daß H = IM ist. Bei diesem Verfahren liegt ein Spannungspotential +3M während der vollen Anregungsperiode am Flüssigkristall und liegt ein Spannungspotential von + K während der Halbanregungs- und Nichtanregungsperiode an.

Wenn eine Erregerspannung an einer Flüssigkristail-Anzeigevorrichtung mit einer besonders komplizierten nematischen Struktur liegt, ändert sich der Anzeigezustand in Abhängigkeit vom Blickwinkel. Fig. 3 zeigt schematisch den Blickwinkel für ein Anzeigefeld mit komplizierter nematischer Struktur. Wenn in Fig. 3 das Anzeigefeld entlang der Achse Z' betrachtet wird, ist die Anzeige je nachdem, ob der Blickwinkel mit der Achse Z' ausgerichtet ist, d.h. 0 = 90° und φ = 0° sind, oder der Winkel θ kleiner als 90° ist und der Winkel φ in bezug auf die Achse Z' größer wird, verschieden. Diese Schwierigkeit tritt insbesondere dann auf. wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Form einer Matrix erregt wird. Da in diesem Fall an den nicht ausgewählten Anzeigeelementen ein gewisses Spannungspotential liegt, können diese Anzeigeelemente in nicht erwünschter Weise bei einem bestimmten Blickwinkel einen leicht lichtstreuenden Zustand haben. Fig. 4 zeigt in einer graphischen Darstellung die optische Schwellenspannung V_TH, bei der die nicht selektierten Anzeigeelemente einen lichtstreuenden Zustand annehmen, in Abhängigkeit vom Winkel φ zur Achse Z'. Wenn das in Fig. 3 dargestellte

so Anzeigefeld unter einem Winke! zur Achse Z' im Bereich P-F. d.h. in einem Bereich von φ = ±60° und 0> 30^c betrachtet wird, erscheinen die nicht selektierten Anzeigeelemente in einem leicht lichtstreuenden Zustand, wenn die Anzeigevorrichtung ohne Anpassung der Effektivspannungen erregt wird, was zu einem verminderten Anzeigekontrast führt.

Fig. 5 zeigt in einem Blockschaltbild ein Ausfuhrungsbeispiel zur Einfügung der zweiten Impulsanteile. Eine Spannungsquelle 12 liefert die Ausgangsspannungen für einen Spannungssignalgenerator 14. Der Spannungssignalgenerator 14 erzeugt auf ein später beschriebenes Steuersignal ansprechend Spannungssignale mit Potentialen O, Kund 2 K. Ein Schwingkreis 16 kann einen über einen Quarzkristall gesteuerten Oszillator enthalten, der auf einer relativ hohen Frequenz schwingt. Dieses hochfrequente Signal liegt an einem Frequenzwandler 18 in Form eines Frequenzteilers, der das relativ hochfrequente Signal frequenzteih und ein relativ niederfrequentes

Signal und ein Taktsignal liefert. Das Taktsignal liegt an einem Zeitstcuersignalgenerator 20 und das niederfrequente Signal liegl an einer logischen Schallung 22. Die logische Schaltung 22 kann eine Rechenschaltung, die auf die verschiedenen Ausgangssignale von einer nicht dargestellten Tastatur ansprechend eine arithmetische Operation ausführt, oder einen Zeitzähler einer elektronischen Uhr enthalten. Die logische Schaltung 22 erzeugt Anzeigeinformationssignale, die an einem Dekodierer 26 liegen. Der Dekodierer 26 liefert binär kodierte Ausgangssignale. die an einer Segmenterregerschaltung 28 liegen, an der auch die Spannungssignale vom Spannungssignalgenerator 14 liegen. Der Zeitsteuersignalgenerator 20 erzeugt auf das Taktsignal vom Frequenzwandler 18 ansprechend verschiedene Zeitsteuersignale und ein Steuersignal C mit vorbestimmten Frequenzen jeweils. Das Steuersignal C liegt am Spannungssignalgenerator 14. der darauf ansprechend die verschiedenen Spannungssignale mit den Potentialen O. V und 2 K erzeugt. Diese Spannungssignale werden einer Ziffernerregerschaltung 24 und einer Segmenterregerschaltung 28 zugeführt, an denen auch das Steuersignal C liegt.

Die Ziffernerregerschaltung 24 erzeugt Ziffernerregersignale D₁ und D₂ auf die Zeitsteuersignale ansprechend. Diese Ziffernerregersignale sind voneinander durch ein bestimmtes Zeitintervall, d.h. eine Halbzyklusperiode des Ziffernerregersignals getrennt, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Die Ziffernerregersignale liegen an den Ziffernelektroden einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 30. die in Form einer Matrix angeordnet sind. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist. variiert der Pegel jedes Ziffernerregersignals D₁ und D₂ über eine Anzahl von Spannungspotentialen, d.h. über die Potentiale O. V und 2 K während einer Zyklusperiode 4T+2i in Form einer ersten vorbestimmten Folge. Das Ziffernerregersignal D₁ besteht somit aus einem ersten Impulsanteil P₁ bis P₄ mit einer ersten Impulsbreite Γ und Potentialen O. Kund 2 V und aus einem zweiten Impulsanteil P₅, P₆ mit einer Impulsbreite /. die kleiner als die Impulsbreite T ist, und einem festen Potential V. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist. hat jedes Ziffernerregersignal genau einen Anteil, der synchron mit dem Steuersignal C während jeder Halbzyklusperiode 2T+1 die Impulsbreite / hat. Das Verhältnis /:Fhat in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen den Schwellenspannungen V_TH und V'_TH (siehe Fig. 1) einen vorgeschriebenen Wert und ist vorzugsweise größer, wenn der Unterschied zwischen V'_TH und V_TH bzw. V'_s und K_x groß ist. Die Dauer eines vollen Zyklus des Ziffernerregersignals ist dabei so gewählt, daß ein Flackern der Anzeige verhindert wird. Das Ziffernerregersignal D₂ ist mit dem Ziffernerregersignal D₁ abgesehen davon identisch, daß es in der oben beschriebenen Weise gegenüber dem Ziffernerregersignal D₁ um ein vorbestiiumtes Zeitintervall verzögert ist. .

Die Segmenterregerschaltung 28 erzeugt verschiedene Segmenterregersignale S₁, S₂. S₃ und S₄, deren Potentiale von O. V und 2 V in einer vorbestimmten Abfolge variieren. Das Segmenterregersignal S₂ ist das inverse Signal des Segmenterregersignals S₁, mit diesem jedoch phasengleich. In ähnlicher Weise ist das Segmenterregersignal S₄ das inverse Signal des Segmenterregersignals S₃. mit diesem jedoch gleichphasig. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, besteht das Segmenterregersignal S, aus einem ersten Impulsanteil P₇ bis P₁₀ mit den Potentialen Kund 2 Kund einer Impulsbreite T₁ die gleich der Impulsbreite des ersten Impulsanteils P₁ bis P₄ der Ziffernerregersignale ist und aus einem zweiten Impulsanteil P_n und P₁₂ mit einer zweiten Impulsbreite /. die gleich der Impulsbreite des zweiten Impulsanteils P₅ und P₆ der Ziffernerregersignale ist. Die zweiten Impulsanteile P_n und P₁₂ haben das gleiche Potential wie die zweiten Impulsanteile P₅ und P₆ der Ziffernerregersignale. d.h. das Potential K. Das Seginenterregersignal S₁ hat synchron zum Steuersignal Cgenau einen zweiten Impulsanteil mit der Impulsbreite / während jeder Halbzyklusperiode. In ähnlicher Weise weist jedes der Segmenterregersignale S₂, S, und S₄ synchron mit dem Steuersignal C einen zweiten Impulsanteil P₁', oder P|₂ mit einer Impulsbreite / während jeder Hylbzyklusperiode auf.

Die Ziffernerregersignale D₁ und D₂ liegen an den Ziffernelektroden der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 30, während die Segmenterregersignale S₁ bis S₄ an den Segmentelektroden der Anzeigevorrichtung 30 liegen. Die Wellenform V_it in Fig. 6 zeigt den Potentialunterschied zwischen der Segment- und der Ziffernelektrode D₁S₁ für den Fall an. daß das Segmenterregersignal S₁ an der Segmentelektrode der Anzeigevorrichtung 30 liegt. Die Wellenform V_i2 zeigt den Potentialunterschied zwischen der Segment- und der Ziffernelektrode D₂S₂ für den Fall an. in dem das Segmenterregersignal S₂ an der Segmentelektrode der Anzeigevorrichtung 30 liegt. Der Potentialunterschied zwischen den Ziffern- und Segmentelektroden wird somit synchron mit dem Steuersignal C während jeder Halbzyklusperiode gleich Null, wie es bei PJ₂ dargestellt ist. so daß die an dem Anzeigeelement liegende Effeklivspannung herabgesetzt wird, ohne den Arbeitsbereich des Flüssigkristalles zu verändern, und somit der Anzeigekontrast erhöht und der Stromverbrauch herabgesetzt werden.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel der Schaltung des Frequenzwandlers 18 und des Zeitsteuersignalgenerators 20. die einen Teil der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung bilden. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, liegt der Zeitsteuersignalgenerator 20 mit seinem Eingang an einer ersten und einer zweiten Stufe 18« und 18Λ des Frequenzwandlers 18. so daß er Taktsignale 0_C, und θ mit einer ersten und einer zweiten Frequenz empfängt. Das Taktsignal ö_c/ hat eine höhere Frequenz als das Taktsignal Θ, wenn T> ι ist. Der Zeitsteuersignalgenerator 20 weist eine Anzahl von nicht dargestellten logischen Verknüpfungsgliedern auf, die das Taktsignal 0_cl zur Bestimmung der Impulsbreite / des zweiten Impulsanteils verwenden, der im Erregersignal enthalten ist, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Das Taktsignal 0 dient zur Bestimmung der Impulsbreite T des ersten Impulsanteils, der in den Erregersignalen enthalten ist. Es ist ersichtlich, daß das Verhältnis /: T auf einen festen Wert gewählt werden kann, indem die Frequenzen der Taktsignale 9_cl und θ entsprechend gewählt werden.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel der Schaltung des Frequenzwandlers 18 und des Zeitsteuersignalgenerators 20. In Fig. 8 besteht der Zeitsteuersignalgenerator 20 aus einem Modulo-n-Ringzähler 32, der mit seinem Takteingang an einer Zwischenstufe ISb des Frequenzwandlers 18 liegt, und einem Zeitsteuerimpulsgenerator 34, der mit seinen Eingängen an den Ausgängen Q₁ und Q₁ des Ringzählers 32 liegt. In diesem Fall kann das Verhältnis /: T verschiedene Werte haben, indem die Ausgänge entsprechend angeschlossen werden, und können die Ausgänge des Ringzählers 32 extern vorgesehen sein.

Während in F i g. 6 jedes Ziffernerregersignal und jedes Segmenterregersignal einen ersten Impulsanteil mit einer ersten Impulsbreite 7~und einen zweiten Impulsanteil mit einer zweiten Impulsbreite / während jeder Halbzyklusperiode enthielt, kann jedes Erregersignal auch mehr als einen zweiten Impulsanteil mit der Impulsbreite / wäh-

rend jeder Halbzyklusperiode haben, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. In Fig. 9 besteht das Ziffernerregersignal D\ aus einem ersten Impulsanteil P₂₀ bis P₂₃ mit der Impulsbreite T und aus einem zweiten Impulsanteil P₂₄ bis P₂₁ mil einer Impulsbreite I während jeder Zyklusperiode. Das Steuersignal C besteht aus vier Impulsanteilen CJ bis Q während jeder Zyklusperiode. Das Ziffernerregersignal D₂ ist mit dem Ziffernerregersignal D[ abgesehen davon identisch, daß es in seiner Phase gegenüber dem Ziffernerregersignal DJ um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert ist. In ähnlicher Weise besteht jedes der Segmenterregersignale SJ bis S₄ aus einem ersten Impulsanteil P₂₈ bis P₃₁ mit der Impulsbreite T und aus einem zweiten Impulsanteil P₃₁ bis P₃₄ mit einer Impulsbreite /. Der zweite Impulsanteil jedes Segmenterregersignals SJ bis S₄ ist mit den Impulsen CJ bis C₄ des Steuersignals synchronisiert. Der Potentialunterschied zwischen den Ziffern- und Segmentelektroden wird somit synchron mit dem Steuersignal C gleich Null, wie es bei P₃₁ bis Pj₄ dargestellt ist, so daß die an den Anzeigeelementen liegende Effektivspannung vermindert ist, was zu einem höheren Anzeigekontrast führt.

Fig. 10 zeigt die Wellenform der Ziffern- und Segmenterregersignale für den Fall, daß die Anzeigematrix aus drei Ziffernelektroden besteht. In diesem Fall besteht das Ziffernerregersignal OJ' aus einem ersten Impulsanteil P₄₀ bis P₄₅, dessen Potential von O, V, 2 V und 3 V in einer vorbestimmten Folge variiert, und der eine Impulsbreite That und aus einem zweiten Impulsanteil P₄₆ bis P₄₉ mit einer Impulsbreite t. Der zweite Impulsanteil P₄₆ bis P₄₉ hat synchron mit dem Steuersignal C" einen Potentialpegel O. Die Ziffernerregersignale D₂, D'J sind mit dem Ziffernerregersignal DJ' identisch jedoch in der Phase um vorbestimmte Zeitintervalle verzögert. Das Segmenterregersignal S" besteht außer dem ersten Impulsanteil, dessen Potential zwischen O, V.IV und 3 V variiert, und der eine Impulsbreite That, aus einem zweiten Impulsanteil mit der Impulsbreite i, die gleich der Impulsbreite des zweiten Impulsanteils der Ziffernerregersignale ist. Obwohl in Fig. 10 nur ein Segmenterregersignal S" als Beispiel dargestellt ist, versteht es sich, daß mehrere Segmenterregersignale verwandt werden und jedes Segmenterregersignal einen zweiten Impulsanteil mit einer Impulsbreite / synchron mit dem Steuersignal C" hat. Der Potentialunterschied zwischen den Segment- und Ziffernelektroden wird somit synchron mit dem Steuersignal C" gleich Null, wie es bei P₅₁ bis P₅₄ dargestellt ist, wodurch die an den Anzeigeelementen liegende Effektivspannung herabgesetzt wird. Während in den Fig. 6 und 9 der zweite Impulsanteil das Potential V hat und in Fig. 10 der zweite Impulsanteil das Potential O hat, kann der zweite Impulsanteil mit der Impulsbreite / auch ein anderes Potential aufweisen.

Fig. 11 zeigt das Blockschaltbild einer elektronischen Uhr mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die elektronische Uhr besteht aus einer Spannungsquelle 40, einem Frequenznormal 42. das mit der Spannungsquelle 40 Verbunden ist, einem ersten Frequenzteiler 44, der mit dem Frequenznormal 42 verbunden ist, einem zweiten Frequenzteiler 46 einem Pegelschieber 43, der zwischen dem ersten und dem zweiten Frequenzteiler 44 und 46 liegt, einem Zeitzähler 50, der mit dem zweiten Frequenzteiler 46 verbunden ist, einem nachgeschalteten Dekodierer 52, einer Erregerschaltung 15 und einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 54. Das Frequenznormal 42 enthält einen durch einen Quarzkristall gesteuerten Schwingkreis, der mit relativ hoher Frequenz schwingt. Dieses relativ hochfrequente Signal liegt am ersten Frequenzteiler 44, der das relativ hochfrequente Signal in ein relativ niederfrequentes Signal umwandelt. Das relativ niederfrequente Signal wird durch den Pegelschieber 43 auf den Zeitsteuersignalgenerator 20 der Erregerschaltung 15 und auf den zweiten Frequenzteiler 46 übertragen. Der zweite Frequenzteiler 46 teilt das relativ niederfrequente Signal und liefert ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 1 Hz,

!0 das am Zeitzähler 50 liegt. Der Zeitzähler 50 zählt die Takte des Ausgangssignals und liefert Anzeigeinformationssignale für die Zeit und das Kalenderdatum. Diese Anzeigeinformationssignale werden vom Dekodierer 52 in binär kodierte Ausgangssignale umgewandelt, die die Erregerschaltung 15 veranlassen, die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 54 so zu erregen, daß die Zeit oder Kalenderinformation angezeigt werden.

Fig. 12 zeigt im einzelnen das Schaltbild des Spannungssignalgenerators 14, der einen Teil der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung bildet. In Fig. 12 besteht der Spannungssignalgenerator 14 aus einem Steueranschluß 60, an dem das Steuersignal C liegt und aus einem ersten und einem zweiten elektronischen Schalter 62 und 64. die komplementär arbeiten, um Spannungssignale an den Ausgängen 66. 68, 70 zu erzeugen, die mit E, F und G bezeichnet sind. Der erste elektronische Schalter 62 weist ein erstes logisches Übertragungsglied TGX auf. das am Potential 2 t·'. d. h. an der Seite des positiven Potentials einer Batterie 40Λ liegt, die in Reihe zwischen eine andere Batterie 40« der Spannungsquelle 40 und die Ausgangsklemme 66 geschaltet ist. Ein zweites logisches Übertragungsglied TGl liegt zwischen dem Potential O, d.h. der Masseseite der Batterie und dem Ausgang 70. Jedes Übertragungsglied TGl und TGl besteht aus einem P-Kanal MOSFET. dessen Gateelektrode über einen Inverter 72 mit dem Steuersignaleingang 60 verbunden ist. und aus einem N-Kanal-MOSFET. dessen Gateelektrode direkt mit dem Steuersignaleingang 60 verbunden ist. Die Source-Elektroden des Übertragungsgliedes 7"Cl bilden einen Eingang, der am Potential 2 V li.egt und die Drain-Elektroden bilden einen Ausgang, der am Ausgang 66 liegt. In ähnlicher Weise bilden die Source-Elektroden des Übertragungsgliedes TGi einen Eingang, der am Potential O der Spannungsquelle liegt, während die Drain-Elektroden einen Ausgang bilden, der mit dem Ausgang 70 verbunden ist. Der zweite elektronische Schalter 64 besteht in ähnlicher Weise aus einem ersten logischen Übertragungsglied TGX das zwischen das Potential V der Spannungsquelle und dem Ausgang 66 ge-

schaltet ist, und aus einem zweiten logischen Übertragungsglied TGA, das zwischen dem Potential V der Spannungsquelle 50 und dem Ausgang 70 liegt. Der Ausgang 68 ist direkt mit dem Potential Kder Spannungsquelle 40 verbunden. Jedes Übertragungsglied TGi und TGA besteht aus einem P-Kanal-MOSFET. dessen Gate-Elektrode an dem Steuersignaleingang 60 liegt, und aus einem N-Kanal-MOSFET, dessen Gale-Elektrode an den Ausgang des Inverters geschaltet ist.
Wenn bei der oben beschriebenen Anordnung das Steuersignal C einen hohen Pegel hat, sind die Übertragungsglieder TGl und TGl durchgeschaltet und sind die Übertragungsglieder TG3 und TGA gesperrt. In diesem Fall liegen die Ausgänge 66 und 70 an den Potentialen 2 V bzw. O, während der Ausgang 68 am Potential V liegt. Die Spannungssignale E, F und G haben somit die Potentiale 2 V, V und O.

Wenn das Steuersignal C einen niedrigen Pegel hat, sind die Übertragungsglieder TG3 und TGA durchge-

schaltet, während die Übertragungsglieder TGl und TGl gesperrt sind. In diesem Zustand liegen die Ausgänge 66 und 70 nicht an den Potentialen 2 V bzw. O, sondern über die Übertragungsglieder FG3 und TG4 direkt am Potential V. Daher haben alle Spannungssignale E, F und G das Potential V, wie es durch die Wellenformen E, Fund G in Fig. 13 dargestellt ist, wenn das Steuersignal einen niedrigen Pegel hat.

Fig. 14 zeigt im einzelnen das Schaltbild des Pegelr^hiebers und des Zeitsteuersignalgenerators 20. Der Pegelschieber 48 besteht aus P-Kanal-MOSFETS und N-Kanal-MOSFETS. die so geschaltet sind, daß sie das Taktsignal O₁ mit einem zwischen V und O variierenden Potential vom ersten Frequenzteiler 44 in ein Taktsignal 0 mit den Potentialen O und 2 V umwandeln. Das Taktsignal ö liegt am Zeitsteuersignalgenerator 20. Der Zeitsteuersignalgenerator besteht im allgemeinen aus einem Modulo-7-Ringzähler 74, einer SR-Flip-Flop-Schaltung 76. einem Modulo-2-Zähler 78, einem Inverter 80 und UND-Gliedern 82, 84, 86 und 88.

Das Taktsignal liegt am Ringzähler 74, der Ausgangssignale einschließlich der Signale Q₁ und Q₄ liefert. Das Ausgangssignal Q₄ liegt am Inverter 80, der ein Steuersignal C erzeugt, das das inverse Signal des Ausgangssignals Q₄ ist. Das Ausgangssignal Q₄. liegt am Setzeingang der Flip-Flop-Schaltung 76, an deren Rücksetzeingang das Ausgangssignal Q₄ liegt. Die Flip-Flop-Schaltung 76 wird synchron mit der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals Q₁ gesetzt und synchron mit der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals Q₄ rückgesetzt und erzeugt ein Ausgangssignal Q₁. Das Ausgangssignal Q₁ liegt am Eingang der UND-Glieder 82. 84. 86. 88^nd am Auslöseanschluß des Zählers 78. Das Ausgangssignal Qi wird vom Zähler 78 durch zwei dividiert, so daß sich ein Ausgangssignal O₁ ergibt. Das Ausgangssignal Q₁ liegt an den restlichen Eingängen der UND-Glieder 84 und 88. Das UND-Glied 82 liefert auf die Ausgangssignale Q₁ und Oj ansprechend ein Ausgangssignal «,. Das UND-Glied 84 liefert auf die Ausgangssignal Q₁, Q₁ und Q_x ansprechend ein Ausgangssignal Ci₂. Das UND-Glied 86 liefert auf die Ausgangssignale Q₁ und Q₁ ansprechend, ein Ausgangssignal «,. Das UND-Glied 88 liefert auf die Ausgangssignale O₁. O₁ und Q₄ ansprechend ein Ausgangssignal a₄. Die durch den Zeitsteuersignalgenerator 20 gelieferten Ausgangssignale sind in F i g. 15A dargestellt. Das Steuersignal C liegt am Spannungssignalgenerator, an der Ziffemerregerschaltung 24 und an der Segmenterregerschaltung 28 und bestimmt die Impulsbreite ι des zweiten Impulsanteils der verschiedenen Erregersignale. Die Ausgangssignale «, bis a₄ dienen als Zeitsteuersignale und liegen an der Ziffemerregerschaltung 24 und der Segmenterregerschaltung 28, um die Impulsbreite F des ersten Impulsanteils festzulegen, der in den verschiedenen Erregersignalen enthalten ist.

Fig. 16 zeigt im einzelnen das Schaltbild der in Fig. 11 dargestellten Ziffemerregerschaltung 24. Die Ziffemerregerschaltung 24 besteht aus einem ersten und einem zweiten Schalter 90 und 92, die auf die Zeitsteuersignale Ci₁ bis U₄ und das vom Zeitsteuersignalgenerator gelieferte Steuersignal C ansprechen und die Ziffernerregersignale D₁ und D₂ erzeugen. Der erste Schalter 90 besteht aus logischen Übertragungsgliedern TG5 bis TGS. die auf die Zeitsteuersignale a, bis a₄ ansprechen und aus einem zweiten logischen Übertragungsglied FG9, das auf das Steuersignal C anspricht. Jedes Übertragungsglied besteht insbesondere aus einem N-Kanal-MOSFET und einem P-Kanal-MOSFET. Die Gate-Elektroden der N-Kanal- und P-Kanal-MOSFETS werden durch das Zeitsteuersignal angesteuert. Die Source-Elektroden der Transistoren sind zusammengeschaltet und dienen als Eingang, an dem das Spannungssignal vom Spannungssignalgenerator 14 liegt. Die Drain-Elektroden der Transistoren sind gleichfalls zusammengeschaltet und liegen an einer Ziffernelektrode 94 der Anzeigevorrichtung. Die Gate-Elektroden der N-Kanal-MOSFETS der Übertragungsglieder TG5 bis FG8 sind mit ersten Steueranschlüssen 98, 100, 102 bzw. 104 verbunden, die entsprechend der in Fig. 15 dargestellten Wellenform auch mit «ι, Ci₂, ci_} und a₄ bezeichnet sind. Die Gate-Elektroden der P-Kanal-MOSFETS der Übertragungsglieder TG5 bis FG8 sind mit den Ausgängen von Invertern 98', 100', 102' und 104' verbunden, deren Eingänge am Steuerausgang 112 liegen. Die Eingänge der Übertragungsglieder TG5 und TG6 sind mit den Eingängen 106 bzw. 110 verbunden, die auch als E und G bezeichnet sind. Die Eingänge der Übertragungsglieder 7X77 und FG8 liegen am Eingang 108. der auch mit F bezeichnet ist und an dem auch der Eingang des zweiten Übertragungsgliedes FG9 liegt. Die Gate-Elektrode des P-Kanal-MOSFET des Übertragungsgliedes TG9 ist mit dem Steuerausgang 112 verbunden, während die Gate-Elektrode des N-Kanal-MOSFET am Ausgang eines Inverters 114 liegt, dessen Eingang an dem Steuerausgang 112 liegt. Die Ausgänge der Übertragungsglieder FG5 und TG6 sind bei 116 zusammengeschaltet und mit der ersten Ziffernelektrode 94 verbunden.

Der zweite Schalter 92 besteht in ähnlicher Weise aus ersten logischen Übertragungsgliedern TGlO bis TG13 und einem zweiten Übertragungsglied FC 14. Die Übertragungsglieder TG12 und TG13 liegen an den Eingängen 106 bzw. 110. während die Eingänge der anderen Übertragungsglieder FClO. FCIl und TG14 am Eingang 108 liegen, in dieser Weise wird das Ziffernerregersignal D₂ in seiner Phase gegenüber dem Ziffernerregersignal Z), um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert, wie es später im einzelnen beschrieben wird. Die Schaltung zwischen den ersten Übertragungsgliedern und den Steueranschlüssen ist mit der Schaltung beim ersten Schalter 90 identisch.

Im folgenden wird anhand der Fig. 13, 15A und 15B die Arbeitsweise der Ziffemerregerschaltung 24 beschrieben. Während des Zeitintervalls /, bleibt das Steuersignal C auf einem hohen Pegel, so daß die Übertragungsglieder TG9 und FC 14 sperren. Wie es in Fig. 13 dargestellt ist, liegen die Spannungssignale E. F und G auf den Potentialen 2 V, V bzw. O. wenn das Steuersignal einen hohen Pegel hat. Während des Zeitintervalls /, sind die Übertragungsglieder FC5 und TG10 durchgeschaltet, da sich das Zeitsteuersignal «, auf einem hohen Pegel befindet, während die übrigen Übertragungsglieder gesperrtsind. Unter diesen Umständen liegt das Spannungssignal G an der Ziffernelektrode 94, so daß das Ziffernerregersignal D₁ das Potential 2 V hat. Gleichzeitig liegt das Spannungssignal Fan der Ziffernelektrode 96, so daß das Ziffernerregersignal D₂ das Potential V hat, wie es in Fig. 15 B dargestellt ist.

Während des Zeitintervalls I₂ kommt das Steuersignal auf einen niedrigen Pegel, während die Spannungssignale E. F und G. die an den Eingängen 106, 108 und 110 auftreten, das Potential V haben. In diesem Fall sind die Übertragungsglieder FG9 und TG14 des ersten und zweiten Schalters durchgeschaltet, während die übrigen Übertragungsglieder des ersten und zweiten Schalters gesperrt sind. Das Spannungssignal /"liegt daher gleichzeitig an den beiden Ziffernelektroden 94 und 96. Die Ziffernerregersignale D₁ und D-, haben somit während

des Zeitintervalles Z₂ dasselbe Potential, nämlich das Potential V.

Während des Zeitintervalls I₃ kommt das Steuersignal C auf einen hohen Pegel und kommt auch das Zeitsteüersignal a₂ auf einen hohen Pegel. In diesem Fall sind die Übertragungsglieder 7"G6 und 7"GIl durchgeschaltet, während die übrigen Übertragungsglieder gesperrt sind. Unter diesen Umständen liegt das Spannungssignal G an der Ziffernelektrode 94 und liegt das Spannungssignal F an der Ziffernelektrode 96. Die Ziffernerregersignale D₁ und D₂ haben somit die Potentiale O bzw. V.

Während des Zeitintervalls Z₄ bleibt das Steuersignal C auf einem hohen Pegel und kommt auch das Zeitsteuersignal O₃ auf einen hohen Pegel. Die Übertragungsglieder 7"G7 und TG12 sind somit durchgeschaltet, während die übrigan Übertragungsglieder gesperrt sind. Unter diesen Umständen liegen die Spannungssignale Fund £an den Ziffernelektroden 94 bzw. 96. Die Ziffernerregersignale ZJ₁ und D₂ haben daher die Potentiale V und 2 V.

Während des Zeitintervalls Z₅ kommt das Steuersignal C auf einen niedrigen Pegel und sind die Übertragungsglieder TG9 und 7"G14 durchgeschaltet, während die übrigen Übertragungsglieder gesperrt sind. Die Ziffernerregersignale D₁ und D₂ haben daher dasselbe Potential V, wie es im vorhergehenden für das Zeitintervall Z₂ beschrieben wurde.

Während des Zeitintervalls Z₆ kommt das Steuersignal auf einen hohen Pegel und kommt auch das Zeitsteuersignal a_t auf einen hohen Pegel. Die Übertragungsglieder TGS und TG13 sind daher durchgeschaltet, während die übrigen Übertragungsglieder gesperrt sind. Unter diesen Umständen liegen die Spannungssignale Fund C an den Ziffernclektroden 94 bzw. 96. Die Ziffernerregersignale D₁ und D₂ haben die Potentiale V bzw. O.

Die Ziffernerregersignale D₁ und D₂ haben daher zu

einem vorbestimmten Zeitpunkt synchron mit dem

Steuersignal Cwährend jeder Halbzyklusperiode dasselbe χ_εα_ Potential, wodurch die am Flüssigkristall der Anzeige- Intervall

vorrichtung liegende EfTektivspannung herabgesetzt wer-

den kann, um den Anzeigekontrast in der oben beschriebenen Weise zu erhöhen.

Fig. 17 zeigt in einem Zeitdiagramm ein Verfahren zur Erzeugung von Zeitsteuersignalen, die von der Segmenterregerschaltung 28 in Fig. 11 verwandt werden. Die Wellenform Q₁ zeigt das Ausgangssignal vom Ringzähler 14. der in Fig. 14 dargestellt ist. Die Wellenform Q₁ zeigt das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 76. Die Wellenform C entspricht dem Ausgangssignal Q₄. vom Ringzähler 74. Die Wellenform Q_k wird dadurch erhalten, daß das Ausgangssignal C und das Ausgangssignal Q₁ an ein ODER-Glied gelegt werden. Die Wellenform Qj ist das Ausgangssignal vom Zähler 78 und wird im folgenden als Zeitsteuersignal Z bezeichnet. Die Wellenformen Xund Y variieren zwischen dem Potential O und 2 Kund haben das Potential V während der Zeitintervalle Z₂ und Z₅. Diese Wellenformen können mittels einer Schaltung erhalten werden, die der in Fig. 16 dargestellten Schaltung ähnlich ist und werden im folgenden gleichfalls als Zeitsteuersignale bezeichnet. Die Schaltungsanordnung kann so ausgebildet werden, daß das Zeitsteuersignal synchron mit den Zeitsteuersignalen Ci₁ bis «₄ von Fig. 15A die Potentiale 2 V, O, 2 Kund O besitzt.

Fig. 18 zeigt im einzelnen das Schaltbild der Segmenterregerschaltung 28. die einen Teil der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung bildet. Die Segmenterregerschaltung besteht aus einer Vielzahl von Schaltern 120«, XlQb... 120/1, die mit Ausgängen 124«. 124Λ...124« verbunden sind, die ihrerseits an den Segmentelektroden der Anzeigevorrichtung 54 liegen, wie es in Fig. 11 dargestellt ist Die Schalter sind miteinander identisch, so daß als Bei spiel nur einer der Schalter 120a beschrieben wird. Diese; Schalter besteht aus Übertragungsgliedern TG15 bii TG18 und einem Inverter 122. Jedes Übertragungsgliec wird von einem N-Kanal-MOSFET und einem P-Kanal MOSFET gebildet. Die Gate-Elektrode des N-Kanal MOSFET des Übertragungsgliedes TG15 liegt an einei mit Z bezeichneten Steuerklemme 126, mit der auch du Gate-Elektrode des P-Kanal-MOSFET des Übertra gungsgliedes TG16 verbunden ist. Die Gate-Elektroder der P-Kanal- und N-Kanal-MOSFETS der Übertragungsglieder TG15 und TG16 sind über einen Invertei 126' mit der Steuerklemme 126 verbunden. Die Eingänge der Übertragungsglieder TG15 und TG16 liegen an zweiten Steuerklemmen 132 und 134, an denen die Ausgangssignale d_t und d₂ vom Dekodierer 52 liegen, der in F i g. 11 dargestellt ist. Die Gate-Elektrode des N-Kanal-MOSFET des Übertragungsgliedes TGYI liegt an den Ausgängen der Übertragungsglieder TG15 und TG16, an denen auch die Gate-Elektrode des P-Kanal-MOSFET des Übertragungsgliedes TG18 liegt. Die Gate-Elektrode des P-Kanal-iIOSFET des Übertragungsgliedes TG17 und die Gate-Elektrode des N-Kanal-MOSFET des Übertragungsgliedes 7"G18 sind über den Inverter 122 mit den Ausgängen der Übertragungsglieder TG15 und TG16 verbunden. Die Ausgänge der Übertragungsglieder 7"G17 und 7X718 sind zusammengeschaltet und mit dem Ausgang 114« verbunden.

Die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen </, und d₂ des Dekodierers und den Spannungspotentialen der Segmenterregersignale, die am Ausgang 124« erscheinen, ist in der folgenden Tabelle I dargestellt:

el, cl₂ HH

LL

₁ HL

el, cl₂ LH

O	2 V	O	2 V
V	V	V	V
2V	O	2 V	O
O	2V	■ 2V	O
V	V	V	V
2V	O	O	2 V

In der obigen Tabelle I sind mit »O«. »K« und »2 Vv die Spannungspotentiale der Segmenterregersignale bezeichnet, sind »</,« und »</₂« die Ausgangssignale des Dekodierers und sind mit »//« und »Z.« der hohe bzw. niedrige logische Pegel der Ausgangssignale des Dekodierers bezeichnet.

Die Arbeitsweise der Segmenterregerschultung 28 wird im folgenden anhand der obigen Tabelle I und der Fig. 17 und 18 beschrieben. Es sei angenommen, daß die beiden Ausgangssignale d_x und d₂ des Dekodierers während der Zeitintervalle Z₁ bis /₆ einen hohen Pegel haben. Während der Zeitintervalle ζ,, Z₂ und Z₃ kommt das Zeitsteuersignal Z auf einen hohen Pegel, so daß das Übertragungsglied TG15 durchgeschaltet wird, während das Übertragungsglied 7"G16 sperrt. In diesem Fall liegt das Ausgangssignal Cl₁ des Dekodierers am Übertragungsglied 7"G17. das folglich durchgeschaltet ist. Das Signal Y. das am Eingang 130 erscheint, wird daher durch das Übertragungsglied TG17 zum Ausgang 124« weitergeleitet. Da das Signal Y während der Zeitintervalle Z₁. I₂ bzw. Z₃ zwischen den Potentialen O. V und 2 V variiert, variiert

auch die Ausgangsspannung, die an dem entsprechenden Tabelle II

Segment der Anzeigevorrichtung vom Ausgang 124 α liegt,

zwischen denselben Potentialen wie das Signal Y, wie es Angezeigte aus der obigen Tabelle I her orgeht. Während der Zeit- Daten

Intervalle /₄, /₅ und I₆ kommt das Zeitsteuersignal auf 5

einen niedrigen Pegel, so daß das Übertragungsglied TG16 durchschaltet, während das Übertragungsglied TG15 sperrt. In diesem Fall liegt das Ausgangssigna] d₂ des Dekodierers über das Übertragungsglied TG16 und den Inverter 122 am Übertragungsglied TG17, was daher in im durchgeschalteten Zustand bleibt. Das Signal Y, das am Eingang 130 erscheint, wird daher über das Übertragungsglied TG17 zum Ausgang 124a weitergeleitet. Wenn das Signal Y zwischen den Potentialen O, V und 2 V variiert, variiert auch die Ausgangsspannung, die an der Segmentelektrode der Anzeigevorrichtung liegt über die Potentiale O. V und 2 K, wie es in der Tabelle I dargestellt ist.

Wenn die beiden Ausgangssignale d, und d₂ des Dekodierers auf einen hohen Pegel kommen, variiert das Segmenterregersignal in der Weise, wie es durch die Wellenform S, in Fig. 15B dargestellt ist. In diesem Fall nehmen die zwei in einem Matrixfeld angeordneten Segmente einen lichtstreuenden Zustand ein. Wenn die beiden Ausgangssignale rf, und rf, auf einen niedrigen Pegel kommen, variiert das Segmenterregersignal in der Weise, wie es durch die Wellenform S₂ in Fig. 15B dargestellt ist, so daß in diesem Falle beide Segmente einen transparenten Zustand einnehmen. Wenn das Ausgangssignal rf, auf einen hohen Pegel kommt, während das Ausgangssignal (I₂ ^auf einem niedrigen Pegel bleibt, variiert das Segmenterregersignal in der Weise, wie es durch die Wellenform S₃ in Fig. 15B dargestellt ist. In diesem Fall nimmt eines der Segmente den lichtstreuenden Zustand ein, während das andere Segment in einen transparenten Zustand kommt. Wenn das Ausgangssignal rf₂ auf einen hohen Pegel kommt, während das Ausgangssignal (I₁ auf einem niedrigen Pegel bleibt, variiert das Segmenterregersignal in der Weise, wie es durch die Wellenform S₄ dargestellt ist. In diesem Fall nimmt eines der Segmente den transparenten Zustand ein. während das andere Segment in einen lichtstreuenden Zustand kommt.

Wie es aus Fig. 15B ersichtlich ist. haben die Erregersignale S, bis S₄ während der Zeitintervalle I₁ und /₅ dasselbe Potential, so daß der Potentialunterschied zwisehen den Elektroden gleich Null wird und daher der Effektivwert der am Flüssigkristall liegenden Spannung verringert ist, um den Anzeigekonirast zu erhöhen, wie es oben bereits beschrieben wurde. Das Verhältnis r.T in Fig. 15B ist dabei gleich 1/3.

Fig. 19 zeigt im einzelnen die Anschlüsse der Ziffern- und Segmenlelektroden der Anzeigevorrichtung 54, die in Fig. 11 dargestellt ist. in Fig. 11 besteht die Anzeigevorrichtung 54 aus Ziffernelektroden 140 und 142, die mit den Eingängen D₁ bzw. D₁ verbunden sind und aus einer Vielzahl von Gruppen von Segmentelektroden 144, 146.148 und 155. die mit den Eingängen S„, S,,, S₁ bzw. S_d verbunden sind, an denen die Segmenterregersignale liegen, die an den Ausgängen der Segmenterregerschaltung 28 in Fig. 18 erscheinen. Die Anzeigevorrichtung 54 bo besteht aus einem Minutenanzeigeteil 152, einem Doppelpunktanzeigeteil 154 und einem Stundenanzeigeteil 156, kann aber noch zusätzliche Anzeigeteile, beispielsweise ein Sekundenanzeigeteil sowie einen Datumsanzeigeteil haben.

Die Beziehung zwischen den angezeigten Daten und den Ausgangssignalen (I₁ und (I₁ des Dekodierers wird in der folgenden Tabelle Il wiedergegeben.

d,d₂

₁ d,d₂

0	HH	HL	HH	H
1	LL	HL	HL	L
2	HL	HH	LH	H
3	HL	HH	HL	H
4	LH	HH	HL	L
5	HH	LH	HL	H
6	HH	LH	HH	H
7	HL	HL	HL	L
S	HH	HH	HH	H
9	HH	HH	HL	H

Wie es aus der obigen Tabelle II ersichtlich ist, wird die Zahl»l«durch die Anzeigevorrichtung 54 von Fig. 19 dann angezeigt, wenn die beiden Ausgangssignale </, und d₂ des Dekodierers am Eingang S₀ auf einen niedrigen Pegel kommen, die Ausgangssignale rf, und d₂ an den Eingängen S₆ und S_c einen hohen bzw. niedrigen Pegel haben und das Ausgangssignal d₂ am Eingang S_d einen niedrigen Pegel hat. In dieser Weise werden die Anzeigedaten in Abhängigkeit von den logischen Pegeln der Ausgangssignale rf, und (I₁ angezeigt, die an den Schaltern 120«, 1206... 120h der Segmenterregerschaltung von Fig. 18 liegen.

Fig. 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Dekodierers 52, der aus ODER-Gliedern 160, 162, 164, 166, 168, 170 und 172 aufgebaut ist und kodierte Ausgangssignale erzeugt. Der Dekodierer 52 weist Eingänge 174, 176, 178. 180 auf, an denen die Ausgangssignale 7, K, L und M vom Zeitzähler 50 in Fig. 11 liegen, die die Bit-Stellenwerte 3. 2, 1 und 0 darstellen. Das ODER-Glied 160 hat einen ersten Eingang, an dem das Produkt der Signale J und L liegt, einen zweiten Eingang, an dem das Produkt der Signale J. K und M liegt, einen dritten Eingang, an dem das Produkt der Signale K, Z., M liegt und einen vierten Eingang, an dem das Produkt der Signale J, K und L liegt. Die Ausgangssignale rf, und rf₂ der ODER-Glieder 160, 162 liegen am Schalter 120« der Segmenterregerschaltung 28, die in der oben beschriebenen Weise ein Segmenterregersignal erzeugt. Dieses Segmenterregersignal liegt am Eingang 124«, der auch mit S₀ bezeichnet ist und den Eingängen der Segmentelektrode 144 in Fig. 19 entspricht. Die Ausgangssignale rf, und (I₂ von den ODER-Gliedern 160,162 lassen sich darstellen als:

rf, = JL + JKM + KLM + JKL

(I₂ = JLM + JKL + JKL + JKM.
Die am Schalter 120Λ liegenden Ausgangssignale rf, und d₂ lassen sich in ähnlicher Weise darstellen als:

rf, = JKf KL +JLM + JLM _

(I₂ = JKL + JKL + JKL + JLM.
Weiterhin lassen sich die am Schalter 12Of liegenden Ausgangssignale rf, und rf₂ darstellen als:

(I,=JK_+_KL + JLM

(I₁ = KLM+ JLM.

Das Ausgangssignal rf₂, das am Schalter 120rf liegt, läßt sich darstellen als:

rf₂ = JKL + JLM + JKL + JKLM + JKM.
Fig. 21 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein Schwingkreis 190 liefert ein relativ hochfrequentes Signal, das an einem Frequenzteiler 192 liegt. Der Frequenzteiler 192 teilt das relativ hochfrequente Signal und erzeugt ein relativ niederfrequentes Signal,

das au einem ersten und einem zweiten Zeitsteuersignalgenerator 194 und 196 liegt. Der erste Zeitsteuersignalgenerator 194 kann denselben Schaltungsaufbau wie der in Fig. 14 dargestellte Generator haben. Der erste Zeitsteuersignalgenerator 194 erzeugt ein Steuersignal C und eine Anzahl von Zeitsteuersignalen α,, a₂, a₃, a₄, die an einer Wählschaltung 198 liegen. Wie es in Fig. 22 dargestellt ist, besteht der zweite Zeitsteuersignalgenerator 196 aus einem Modulo-6-Ringzähler 200, der mit seinem Eingang über einen Pegelschieber 202 am Frequenzteiler 192 liegt, um ein Taktsignal θ zu empfangen. Der Ausgang Q₁ des Ringzählers 200 liegt an der Setzklemme 5 einer SR-Flip-Flop-Schaltung 204, deren Rücksetzklemme mit dem Ausgang Q₄ des Ringzählers 200 verbunden ist. Der Ausgang Q₁ der Flip-Flop-Schaltung 204 ist mit den Eingängen von UND-Gliedern 208 210, 212 und 214 und mit <iem Eingang eines Modulo-2-Zählers 206 verbunden. Der Ausgang Q₁ des Zählers 206 liegt an den anderen Eingängen der UND-Glieder 208, 210, 212 und 214. Diese UND-Glieder 208, 210, 212 und 214 liefern die Zeitsteuersignale b,, b₂, b₃ und 6₄, die in Fig. 23 dargestellt sind. Aus Fig. 23 ist ersichtlich, daß die Zeitsteuersignale 6₂, ^₃ und b_A synchron mit den abfallenden Flanken der Zeitsteuersignale b_x , b₂ bzw. b₃ jeweils ansteigen. Die in dieser Weise erzeugten Zeitsteuersignale liegen an der Wählschaltung 198.

Die Wählschaltung 198 ist mit einem Temperatursensor 220 verbunden, von dem sie ein Temperatursignal TM empfängt. Der Temperatursensor 220 mißt die Umge-

schaltung 198 weist einen Steueranschluß 230, an dem das Temperatursignal TM vom Temperatursensor 220 liegt, sowie eine Vielzahl von Ausgängen 232 bis 238 auf, die mit der Ziffemerregerschaltung 222 und der Segmenterregerschaltung 224 verbunden sind. Die Schalter 240 bis 246 sind identisch, so daß nur der Schalter 240 beschrieben wird. Der Schalter 240 besteht aus einem ersten und einem zweiten logischen Übertragungsglied TG 20 und TG21, an deren Eingängen die Zeitsteuersignale ö, bzw. a₂ liegen, die vom ersten und zweiten Zeitsteuersignalgenerator 194 und 196 kommen, wie es in Fig. 21 dargestellt ist. Die Gate-Elektrode des N-Kanal-MOS-FET des Übertragungsgliedes 7G20 liegt am Steueranschluß 230, an dem auch die Gate-Elektrode des P-Kanal-MOSFET liegt. Die Source-Elektrode des P-Kanal-MOSFET des Übertragungsgliedes 7(720 und die Source-Elektrode des N-Kanal-MOSFET des Übertragungsgliedes TG21 sind zusammengeschaltet und über einen Inverter 230' mit dem Steueranschluß 230 verbunden.

Wenn das Temperatursignal TM auf einen niedrigen Pegel kommt, wird bei einer derartigen Schaltung das Übertragungsglied FG21 durchgeschaltet und das Übertragungsglied ΓΟ20 gesperrt. Das Zeitsteuersignal b_x vom zweiten Zeitsteuersignalgenerator 196 liegt dann am Ausgang 232. Wenn das Temperatursignal TM auf einen hohen Pegel kommt, wird das Übertragungsglied 7~G20 durchgeschaltet und das Übertragungsglied TG21 gesperrt, so daß das Zeitsteuersignal «, vom ersten Zeitsteuersignalgenerator 194 am Ausgang 232 liegt. In dieser

bungstemperatur und erzeugt das Temperatursignal TM 30 Weise leitet die Wählschaltung 198 die Zeitsteuersignale

das einen hohen Pegel hat, wenn die Umgebungstemperatur einen bestimmten Wert von beispielsweise 20⁰C übersteigt, und das einen niedrigen Pegel hat, wenn die Umgebungstemperatur unter diesem Wert liegt. Die Wählschaltung dient dazu, auf das Temperatursignal TM ansprechend die Zeitsceuersignale auszuwählen, die an der Ziffernerregerschaltung 222 und der Segmenterregerschaltung 224 liegen. Die Ziffernerregerschaltung 222 und die Segmenterregerschaltung 224 können in der Weise aufgebaut sein, wie es in Fig. 16 und Fig. 18 dargestellt ist. Die Ziffernerregerschaltung 222 und die Segmenterregerschallung 224 empfangen die Spannungssignale E, F und G von einem Spannungssignalgenerator 226, an dem ein Steuersignal C von der Wählschaltung . />₂, b₃ und Λ₄ vom zweiten Zeitsteuersignalgenerator 196 zur Ziffernerregerschaltung 222 und zur Segmenterregerschaltung 224, wenn die Umgebungstemperatur unter den vorbestimmten Wert absinkt. Wenn die Umgebungstemperatur über den vorbestimmten Wert steigt, leitet die Wählschaltung 198 die Zeitsteuersignale a,, a₂. «, und i/₄ vom ersten Zeitsteuersignalgenerator 194 zur Zifferperregerschaltung 222 und zur Segmenterregerschaltung 224. Die in Fig. 17 dargestellten Wellenformen X und Y können so abgewandelt werden, daß sie während der Zeitintervalle I₂ bis /, zwischen den Potentialen O und 2 K ohne Zwischenpotential variieren. Wenn die Umgebungstemperatur unter den vorbestimmten Wert absinkt, erzeugen die Ziffernerregerschaltung 222 und die

198 über ein NAND-Glied 228 liegt, wenn das Tempe- 45 Segmenterregerschaltung 224 auf die Zeitsteuersignale b

ratursignal TM einen hohen Pegel hat.

Der Spannungssignalgenerator 226 kann denselben Schaltungsaufbau haben, wie er in Fig. 12 dargestellt ist.

Wenn die Umgebungstemperatur unter dem vorbestimmten Wert liegt, kommt das Temperatursignal TM auf einen niedrigen Pegel. Das NAND-Glied 228 ist daher gesperrt, so daß sein Ausgangssignal auf einen hohen Pegel kommt und der Spannungssignalgenerator 226 Spannungssignale E, Fund G mit den Potentialen 2 K, V bzw. O erzeugt. Wenn die Umgebungstemperatur den vorbestimmten Wert übersteigt, kommt das Temperatursignal auf einen hohen Pegel, wodurch das NAND-Glied durchschaltet, und das Steuersignal C von der Wählschaltung 298 zum Spannungssignalgenerator 226 durchläßt. I η diesem Fall erzeugt der Spannungssignalgenerator die Spannungssignale E, Fund G. wie sie in Fig. 13 dargestellt sind. Daraus ergibt sich, daß dann, wenn die Umgebungstemperatur unter einen vorbestimmten Wert absinkt, die Ziffern- und Segmenterregerschaltungen 222 bzw. 224 Erregersignale erzeugen, die die am Flüssigkristall liegende Effektivspannung erhöhen.

Fig. 24 zeigt im einzelnen ein Beispiel der Schaltung für die in Fig. 21 dargestellte Wählschaltung. Die Wählbis b_A ansprechend Ziffern- und Seginenterregersignale, wie sie in Fig. 25 A dargestellt sind. Die Erregersignale haben in diesem Fall keinen zweiten Impulsanteil (' = 0), wie es bisher der Fall war. Wenn die Umgebungstemperatur den vorbestimmten Wert übersteigt, erzeugen die Ziffernerregerschaltung 222 und die Segmenterregerschaltung 224 Ziffern- und Segmenterregersignale, wie sie in Fig. 25B dargestellt sind. Die oben erwähnten Erregerschaltungen erzeugen in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur erste und zweite Erregersignale, so daß die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in geeigneter Weise so erregt werden kann, daß der höhere Anzeigekontrast beibehalten wird und der Stromverbrauch herabgesetzt wird.

Fig. 26 zeigt in einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen der am Flüssigkristall liegenden Effektivspannung und dem Anzeigekontrast. Die Kurve 240 in Fig. 26 zeigt die Arbeitskennlinie des Flüssigkristalls bei einer Umgebungstemperatur von 1O⁰C. Die Kurve zeigt die Arbeitskennlinie des Flüssigkristalls bei einer Umgebungstemperatur von 20⁰C. Die Kurve 244 zeigt die Arbeitskennlinie des Flüssigkristalls bei einer Umgebungstemperatur von 30°C. Aus dieser Darstellung

ist ersichtlich, daß die Schwellenspannung und die Sättigungsspannung des Flüssigkristalles abnehmen, wenn die Umgebungstemperatur zunimmt.

Fig. 27 zeigt das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Erregen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei verschiedenen Effektivspannungen in Abhängigkeit von der Schwankung der Umgebungstemperatur, um.einen optimalen Anzeigekontrast zu gewährleisten. Eine Spannungsquelle 250 liegt an einem Schwingkreis 252, der ein relativ hochfrequentes Signal liefert, das einem Frequenzteiler 254 zugeführt wird. Der Frequenzteiler 254 teilt das relativ hochfrequente Signal und erzeugt Taktsignale θ und 0, sowie ein relativ niederfrequentes Signal. Das Taktsignal O₁ liegt an einem Gleichstromwandler 256, !5 der auch mit der Spannungsquelle 250 verbunden ist. Der Gleichstromwandler wandelt die Ausgangsspannung der Spannungsquelle 250 in eine Ausgangssparsnung mit einem Potential 2 V um, die an einem SpannungssignaJ-generator 258 liegt, der gleichfalls mit der Spannungsquelle 250 verbunden ist. Der Spannungssignalgenerator kann denselben Aufbau haben, wie er in Fig. ^dargestellt ist und erzeugt Spannungssignale E, F und G. Der Ausgang des Frequenzteilers 254 liegt an einer logischen Schaltung 260. Die logische Schaltung 260 kann eine Rechenschaltung sein, die eine arithmetische Operation auf verschiedene Ausgangssignale von einer nicht dargestellten Tastatur oder von einem Zeitzähler einer elektronischen Uhr ansprechend ausführen kann. Die logische Schaltung 260 erzeugt Anzeigeinformationssignale, die einem Dekodierer 262 zugeführt werden. Der Dekodierer 262 kann denselben Aufbau haben, wie er in Fig. 20 dargestellt ist, und erzeugt binär kodierte Ausgangssignale.

Das Taktsignal θ vom Frequenzteiler 254 liegt an einer Steuereinheit 264, die aus einem Modulo-9-Ringzähler 266 und einer Steuerschaltung 268 für das Frequenzteilungsverhältnis besteht. Die Steuerschaltung 268 liegt mit ihrem Eingang an einer Steuerschaltung 270, die verschiedene Steuersignale auf die vom Temperatursensor 272 kommenden Temperatursignale ansprechend erzeugt. Die Steuerschaltung 268 führt ausgewählte Ausgangssignale vom Ringzähler 266 zu einem Zeitsteuersignalgeneraior 274. Der Zeitsteuersignalgenerator 274 erzeugt verschiedene Steuersignale und Zeitsteuersignale auf die ausgewählten Ausgangssignale des Ringzählers 166 ansprechend. Die Steuersignale liegen am Spannungssignalgenerator 258, an der Ziffernerregerschaltung 276 und an der Segmentcrregerschaltung 278. Die Zeitsteuersignale liegen an der Ziffernerregerschaltung 276 und der Segmenterregerschaltung 278, die verschiedene Erregersignale in einer Vielzahl von vorbestimmten Signalfolgen erzeugen, um eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 280 in optimaler Weise zu erregen und dadurch den Anzeigekontrast zu erhöhen.

F i g. 28 zeigt im einzelnen das Schaltbild des in F i g. 27 dargestellten Temperatursensors 272. Der Temperatursensor 272 weist einen Eingang 281 auf, an dem ein Eingangssignal f₀ mit einer vorbestimmten Häufigkeit, beispielsweise alle 10 Minuten, anliegt, so daß die Umgebungstemperatur alle 10 Minuten gemessen wird. Das Eingangssignal f₀ liegt an einer Integrierschaltung 282. Das Eingangssignal kann von einer geeigneten Stufe des Frequenzteilers 254 oder der logischen Schaltung 260 erhalten werden. Die Integrierschaltung 282 besteht aus einem Widerstand 284, der mit dem Eingang 281 verbunden ist, und einem Kondensator 286, der zwischen den Widerstand 284 und Masse geschaltet ist. Die Integrierschaltung 282 integriert das Eingangssignal f„ nach der Zeit und erzeugt ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von der durch den Widerstand R₁ und den Kondensator C₁ bestimmten Integrationskonstanten. Das Ausgangssignal der Integrierschaltung 282 wird von einem Inverter 288 umgeformt und an einen Eingang eines UND-Gliedes 290 gelegt, an dessen anderem Eingang das Eingangssignal f_o liegt. Das UND-Glied 290 erzeugt ein Ausgangssignal /,, dessen Tastverhältnis kleiner als das des Eingangssignal./^ ist, wie es in F i g. 29 dargestellt ist, um den zur Temperaturmessung erforderlichen Stromverbrauch herabzusetzen. Das Ausgangssignal/, liegt an einem Eingang eines UND-Gliedes 292, an einer Verzögerungsschaltung 294 und an einem elektronischen Schalter 296. Die Verzögerungsschalfung 294 besteht aus in Reihe geschalteten Invertern und erzeugt ein Ausgangssignal/₂, das in Fig. 29 dargestellt ist und am anderen Eingang des UND-Gliedes 292 liegt, so daß ein Ausgangssignal f₃ erzeugt wird, das gleichfalls in Fig. 29 dargestellt ist. Das Ausgangssignal./^ liegt an einer ersten und einer zweiten D-Flip-Flop-Schaltung 298 und 300, von denen jede aus vier NAND-Gliedern besteht.

Der elektronische Schalter 296 kann aus einem lpgischen Übertragungsglied aus MOSFETs bestehen,'die durchgeschallt sind, um die Ausgangsspannung einer Batterie 302 an ein die Temperatur messendes Element, beispielsweise einen Thermistor 304 zu legen, wenn das Signal Ζ, einen hohen Pegel hat. Ein Widerstand 306 hat einen Widerstandswert R₀. Der Thermistor 406 kann ein Widerstandselement sein, das einen hohen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, so daß sein Widerstandswert abnimmt, wenn die Temperatur zunimmt. Der Thermistor 304 erzeugt somit verschiedene Spannungssignale in Abhängigkeit von· den Schwankungen der Umgebungstemperatur. Die auf der Leitung 308 auftretenden Spannungssignale liegen an einem ersten und einem zweiten Spannungsmesser 310 und 312, von denen jeder aus einem Inverter besteht, der von einem komplementären Paar von MOSFETs gebildet wird. Die Schwellenspannung I⁷, des Inverters 310 hat einen Wert gleich dem Spannungspegel von Null des Signals auf .der Leitung 308 bei einer Umgebungstemperatur von 1O⁰C. In ähnlicher Weise hat die Schwellenspannung V₂ des Inverters 312 einen Wert gleich dem Spannungspegel V₀ des Signals auf der Leitung 308 bei einer Umgebungstemperatur von 30⁰C. Die Ausgangssignale der Inverter 310 und 312 liegen über Inverter 314 und 316 an den Eingängen D der Flip-Flop-Schaltungen 298 bzw. 300, an deren Takteingängen C₁ das Signal f₃ von UND-Glied 292 liegt.

Wenn der Spannungspegel V₀ des Signals auf der Leitung 308 kleiner als V₁ und kleiner als V₂ während des Zeitintervalls/, in Fig. 29 ist, d.h. wenn die Umgebungstemperatur unter 10⁰C liegt, kommen die Ausgarigssignale der Inverter 314 und 316 auf einen niedrigen Pegel, so daß die Ausgangssignale T₁ und T₂ der Flip-FIop-Schaltungen 298 und 300 einen niedrigen Pegel haben. Wenn die Umgebungstemperatur während des Zeitinter^ vails I₂ 10° erreicht, kommt das Ausgangssignal des Inverters 314 auf einen hohen Pegel und kommt daher auch das Ausgangssignal T₁ auf einen hohen Pegel, wie es in Fig. 29 dargestellt ist. Wenn die Umgebungstemperatur während des Zeitintervalls /₃ 30" erreicht, kommt das Ausgangssignal des Inverters 316 auf einen hohen Pegel und kommt daher auch das Ausgangssignal T₂ auf einen hohen Pegel, wie es gleichfalls in Fig. 29 dargestellt ist. Die Ausgangssignale 7", und T₂ liegen an der Steuerschaltung 270.

Wie es in Fig. 30 dargestellt ist, besteht die Steuerschaltung 270 aus einem ersten, einem zweiten und einem dritten UND-Glied 320, 322 und 324, deren jeweils erster und zweiter Eingang mit den Eingängen 326 und 328 verbunden sind, die mit T_x bzw. T₂ bezeichnet sind. Die UND-Glieder 320 bis 324 erzeugen Temperatursignale T_a. T_b und T_c in Abhängigkeit von den Signalen T_x und T₁. die vom Temperatursensor 272 erzeugt werden. Die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen 7", und T₁ und den Temperatursignalen 7"₀, 7",, und T_c läßt sich ausdrükkenals:

L=T₁T₁

T₁₁=T₁T₁ T₁=T₁T₁.

Das Temperatursignal T₁₁ zeigt an, daß die Umgebungstemperatur unter 1O⁰C liegt. Das Signal T_b zeigt an, daß die Umgebungstemperatur zwischen 1O⁰C und 30⁰C liegt, während das Signal T_e anzeigt, daß die Umgebungstemperatur über 30^cC liegt. Diese Temperatursignale T_a. T_b und T_c liegenan der Steuerschaltung 268 der Steuereinheit 264.

Wie es in den Fig. 30 und 31 dargestellt ist, besteht die Steuerschaltung für das Frequenzteilungsverhältnis aus einer ersten und einer zweiten Ausgangswählschaltung 330 und 332. Die Ausgangswählschaltung 330 dient zur Steuerung der Arbeitsweise des Ringzählers 266, während die Ausgangswählschaltung 332 das Verhältnis der Impulsbreiten des ersten und zweiten Impulsanteils in den Erregersignalen, nämlich t:7~ bestimmt. Die erste und die zweite Ausgangswählschaltung 330 und 332 haben gemeinsame Steuereingänge 334, 336 und 338, die auch mit T₀, T_b bzw. T_c bezeichnet sind. Die erste Ausgangswählschaltung 330 ist aus Schalteinrichtungen, wie beispielsweise Übertragungsgliedern 7YJ30. TCiX und TG32 aufgebaut, deren Steuerelektroden an den Steuereingängen 334, 336 bzw. 338 liegen. Die Übertragungsglieder 7"G30, TG3\ und 7"G32 weisen Eingänge, die mit den Eingängen 340. 342 und 344 verbunden sind, die auch mit Q₉. Q₁ und Q₅ bezeichnet sind, und Ausgänge auf, die zusammengeschaltet und mit dem Ausgang 346 verbunden sind. Die zweite Ausgangswählschaltung 332 besteht gleichfalls aus Schalteinrichtungen, wie beispielsweise Übertragungsgliedern 7~G33. TG34 und TG35, deren Steuerelektroden an den gemeinsamen Steuereingängen 334.336 bzw. 338 liegen. Die Übertragungsglieder 7YJ33. 7G34 und TG35 weisen Eingänge, die mit den Eingängen 348,350 und 352 verbunden sind, die auch mit O₅. O₄ bzw. Q₃ bezeichnet sind, und Ausgänge auf, die zusammengeschaltet und mit dem Ausgang 354 ver-Κιιη/4οη cin/4 \Ait Γί Π Π Γί nrtH Π cinA Ait> Δ lic.

UUIlUVIi JiUU. ιτιιι *£3* 1£4* ^C5" ^7 UlIW ^g ^inu uiw . »uj gangssignale des Ringzählers 266 bezeichnet, der aus Flip-Flop-Schaltungen Q_x bis Q₉ besteht, wie es in Fig. 32 dargestellt ist. Das Taktsignal vom Frequenzteiler 254 liegt über die Leitung 355 am Takteingang des Ringzählers 266.

Wenn das Temperatursignal T_a auf einen hohen Pegel kommt, wird das Übertragungsglied 7"G30 durchgeschaltet und wird das Signal Q₉ zum Ausgang 346 weitergeleitet, von dem es über die Leitung 356 am Eingang der Flip-Flop-Schaltung Q₁ des Ringzählers 266 liegt. Der Ringzähler dknt somit als Modulo-9-Zähler. Gleichzeitig ist das Übertragungsglied 7"G 33 durchgeschaltet und liegt das Signal Q₁ am Ausgang 354, von dem es als Eingangssignal ß₅ über die Leitung 358 zum Zeitsteuersignalgenerator 274 geleitet w:rd, an dem auch das Signal Q_x vom Ringzähler 266 als Eingangssignal Q₁" über die Leitung 360 liegt. Die Wellenform der Eingangssignale Ql' und O₅' ist in Fig. 33 dargestellt.

Wenn das Temperatursignal T_b auf einen hohen Pege kommt, werden in ähnlicher Weise die Übertragungsglie der 7"G31 und TG34 durchgeschaltet, um die Signale Q und ß₄ an die Ausgänge 346 und 354 zu legen. In diesen Fall arbeitet der Ringzähler 266 als Modulo-7-Zähler dessen Ausgangssignal Q₁ als Eingangssignal Q[ über dl· Leitung 360 am Zeitsteuersignalgenerator 274 liegt, wäh rend das Ausgangssignal ß₄ als Eingangssignal O₄ den Zeitsteuersignalgenerator 274zugeführt wird. Die Wellen

ίο formen der Eingangssignale Q[ und Q₄ sind in Fig. 3: dargestellt. Wenn das Temperatursignal T_c auf einei hohen Pegel kommt, arbeitet der Ringzähler 266 al Modulo-5-Zähler, dessen Ausgangssignal Q_x als Ein gangssignal Q₁ über die Leitung 360 am Zeitsteuersignal generator 274 liegt, an dem auch das Ausgangssignal Q als Eingangssignal Q₃ liegt, wie es in Fig. 33 dargestell ist.

Es ist somit ersichtlich, daß die Frequenz des auf de Leitung 360 auftretenden Signals in Abhängigkeit voi den Schwankungen der Umgebungstemperatur veränder wird, und daß die Ausgangsstufe des Ringzählers 266 ii Abhängigkeit von den Temperaturschwankungen gewähl wird, um den Wert der Frequenz des zweiten Impulsan teils bezogen auf die Frequenz des ersten Impulsanteil des Erregersignals der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtunj zu bestimmen.

Der Zeitsteuersignalgenerator 274 kann in ähnliche Weise aufgebaut und angeordnet sein, wie es in Fig. 1< dargestellt ist. In diesem Fall liegt die Leitung 360 an Setzeingang der Flip-Flop-Schaltung 76, während dii Leitung 358 am Rücksetzeingang der Flip-Flop-Schal tung 76 liegt. Die Leitung 358 kann weiterhin mit den Inverter 80 zur Erzeugung eines Steuersignals C. wie e in Fig. 15a dargestellt ist. und mit UND-Gliedern 8< und 88 verbanden sein.

Wenn somit das Temperatursignal T₀ auf einen hohei Pegel kommt, erzeugt der Zeitsteuersignalgenerator 27< ein Steuersignal C". das das inverse Signal des Eingangs signals ß₅' ist, sowie eine Vielzahl von Zeitsteuersignalei Ci_x bis U₄'. Wenn das Temperatursignal T_b auf einen hohei Pegel kommt, erzeugt der Zeitsteuersignalgenerator eii Steuersignal C. das das inverse Signal des Eingangs signals QX ist, sowie eine Anzahl von Zeitsteuersignalei a[ bis ίί₄. Wenn das Temperatursignal T_c auf einen hohei Pegel kommt, erzeugt der Zeitsteuersignalgenerator eii Steuersignal C, das das inverse Signal des Eingangssignal: Q₃ ist, sowie eine Vielzahl von Zeitsteuersignalen a_x bi: a₄. Die Wellenformen der Steuersignale und der Zeit Steuersignale sind in Fig. 33 dargestellt.

so Wie es aus Fig. 27 ersichtlich ist, liegen die Steuer signale vom Zeitsteuersignalgenerator 274 am Span nungssignalgenerator 258, der die Spannungssignale E F und G synchron mit den Steuersignalen in einer Weisf erzeugt, wie es im vorhergehenden anhand der Fig. V- und 13 beschrieben wurde. Die Steuersignale und dif Zeitsteuersignale werden der Ziffernerregerschaltung 27< und der Segmenterregerschaltung 278 zugeführt. Die Ziffernerregerschaltung 276 kann denselben Aufbai haben, wie er in Fig. 16 dargestellt ist.

Wenn die Umgebungstemperatur über 30⁰C liegt werden die Zeitsteuersignale a_x bis O₄ der Ziffernerregerschaltung 278 zugeführt, die die Signale D_x und D₂ er zeugt, die in Fig. 34 dargestellt sind. In diesem Fall is; das Impulsverhältnis /: T gleich 1/2.

Wenn die Umgebungstemperatur zwischen 1O⁰C unc 30°C liegt, erzeugt die Ziffernerregerschaltung 278 au] die Zeitsteuersignale a[ bis c/₄ und das Steuersignal C ansprechend die Ziffernerregersignale DJ und D₂. die ir

Fig. 34 dargestellt sind. In diesem Fall ist das Impulsverhältnis ι: Tgleich 1 /3.

Wenn die Umgebungstemperatur unter 10°C liegt, erzeugt die Ziffernerregerschaltung 278 auf die Zeitsteuersignale i/J' bis a'l und das Steuersignal C" ansprechend die Ziffernerregersignale D[' und Dj', die in Fig. 34 dargestellt sind. In diesem Fall ist das Impulsverhältnis t:T gleich 1 /4.

Das Impulsverhältnis der Ziffernerregersignale wird somit in Abhängigkeit von der Temperatur verändert, so daß die an der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 280 liegende Effektivspannung verändert werden kann. Die von der Segmenterregerschaltung 276 erzeugten Segmenterregersignalc sind zwar nicht in Fig. 34 dargestellt, sie werden jedoch in der bereits beschriebenen Weise erzeugt. Der Thermistor 304 des Temperatursensors 272 kann weiterhin durch einen Spannungsmesser ersetzt werden, der die Höhe der Ausgangsspannung einer Stromquelle mißt und dadurch bedingt die an der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung liegende Effektivspannung ändert, wenn die Ausgangsspannung der Stromquelle unter einen vorbestimmten Wert absinkt.

Im folgenden werden die Effektivspannungen V_0n und V_off beschrieben, die bei den Signalwellenformen erhalten werden, die in den Fig. 6, 9 und 10 dargestellt sind. Wenn die Flüssigkristall-Anzeigematrix mit den Ziffern- und Segmenterregersignalen von Fig. 6 versorgt wird, ergibt sich eine Effektivspannung V_0n für das selektive Element:

V =

30

2T-i-t

■ V

Die Effektivspannung V_off für das nichtselektierte Segment ergibt sich als:

^Ύ .V

2T+T

Der Arbeitsbereich k ist = ]/ 5. ein Wert, der gleich dem Arbeitsbereich ist. der bei einem herkömmlichen Verfahren erhalten wird, bei dem / = O ist. Die Effektivspannungen K_0n und V_ojj ändern sich in Abhängigkeit vom Wen des Verhältnisses t/T in der in der folgenden Tabelle III dargestellten Weise.

Tabelle	III	1/5	1/2	1	3/2	2
'IT	0	2,26 1,01	2,12 0,95	1.94 0,87	1,79 0,80	1,68 0,75
Kn v„rr	2,37 1,06

35

40

45

50

In der obigen Tabelle III ist mit t die Impulsbreite eines zweiten Impulsanteils in jedem Erregersignal und ist mit T die Impulsbreite eines ersten Impulsanteils in jedem Erregersignal bezeichnet. Wenn die optische Schwellenspannung V_TH einer gegebenen Flüssigkristall-Anzeigematrix einen Effektivwert von 0,9 V hat, während die optische Sättigungsspannung V_s einen Effektivwert von 1,8 V hat, und die Stromquellenspannungen V und 2 V 1,5 bzw. 3,0 Volt betragen, wird die Flüssigkristall-Anzeigematrix im Bereich 13 von Fig. 1 erregt, was zu einer Abnahme des Kontrastes führt. Wenn der Wert v.T=\ gewählt ist, wie es in der obigen Tabelle III dargestellt ist, wird die Flüssigkristall-Anzeigematrix in einem Bereich 11 in Fig. 1 erregt, so daß der sogenannte Kopiereffekt nicht auftritt und ein höheres Kontrastverhältnis erhalten wird.

Die durch die in Fig. 9 dargestellten Erregersignale erhaltenen Effektivspannungen lassen sich darstellen als:

V. =

Im obigen Fall ist der Arbeitsbereich k = j/5.

Die durch die Erregersignale von Fig. 10 erhaltenen Effektivspannungen ergeben sich als:

V =

w — / . I/

off ~ >'

3T_ 3T+2I

Der Arbeitsbereich k - j/H/3.

Wenn die in F i g. 2 dargestellten Erregersignale bei den herkömmlichen Verfahren verwandt werden, beträgt die Impulsbreite W jedes Impulsanteils der Erregersignale W=LJiU d.h. L = η-IV, wobei L eine Halbzyklusperiode und η die Anzahl der Ziffernelektroden ist. Das Impulsverhältnis des Ziffernerregersignals beträgt l/n. Erfindungsgemäß wird das Impulsverhältnis des Ziffernerregersignals kleiner als 1 In gewählt, indem dem Ziffernerregersignal ein zweiter Impulsanteil gegeben wird. Wenn in diesem Fall das Ziffernerregersignal eine Anzahl η von zweiten Impulsanteilen während einer Halbzyklusperiode L hat, ergibt sich die Halbzyklusperiode L= T/n + m ■ t, wobei Γ die Impulsbreite des ersten Impulsanteils und t die Impulsbreite des zweiten Impulsanteils ist.

Hierzu 25 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer eine Vielzahl von Segment und Ziffernelektroden umfassenden Matrix von Anzeigeelementen, bei dem Ziffernerregersignale an die Ziffernelektroden und, zeitlich darauf abgestimmt, Segmenterregersignale an die Segmentelektroden gelegt werden, wobei jedes Ziffernerregersignal eine Vielzahl von ersten Impulsanteilen mit einer ersten Impulsbreite und verschiedenen Spannungspegeln während jeder Zyklusperiode umfaßt und jedes Segnienterregersignal eine Vielzahl von ersten Impulsanteilen mit einer Impulsbreite gleich eier der ersten Impulsanteile der Ziffernerregersignale und mit wenigstens zwei der verschiedenen Spannungspegel der ersten Impulsanteile der Ziffernerregersignale umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ziffernerregersignal (D₁, D₂ ; D₁', D₂ ; D['-D₃) eine Vielzahl von zweiten, zumindest oberhalb eines vorbestimmten Wertes der Umgebungstemperatur von Null verschiedenen Impulsanteilen (P₅, P₆; P₂₄-Ρ₂β'- P^,-P^) mit einer zweiten Impulsbreite (t) umfaßt, von denen jeder während jeder Halbzyklusperiode zwischen benachbarten ersten Impulsanteilen (P₁-P₄; P₂₀ — P₂₃; P*o~P*s) ^ηε8¹' J^edes Segmenterregersignal (S₁ -S₄; 5,' - S₄; S/") eine Vielzahl von zweiten Impulsanteilen (Λ ι - P\2; ^32 - ^35; ^55 - ^ss)^{mu emer} Impulsbreite gleich der der zweiten Impulsbreite (/) der zweiten Impulsanteile (P₅, P₆; P₂₄-P₂₆; P^-Pt₉) der Ziffernerregersignale (D,, D₂; D[, D₂; D₁" — D₃) umfaßt, von denen jeder während jeder Halbzyklusperiode zwischen benachbarten ersten Impulsanteilen (P₁ bis Λο! ^28-^3ΐ· ''so"^54) ''^ε8¹· wobei die zweiten Impulsanteile (P₅, P₆; P₂₄-P₂₆; P₄₆-P₄₉; Λι· ^₂; P₃₂ - P₃₅; P₅₅ - P_ss) der Ziffern - und Segmenterregersignale (D₁, D₂; D₁, D₂; D₁-D₃; S₁-S₄; S₁'-S₄; Si") phasengleich sind und den gleichen Spannungspegel, nämlich einen der Spannungspegel der ersten I mpulsanteile (P₁-P₄; P₂₀ - P₂₃; P₄₀ -P₄₅; P₇-P₁₀; P_2S — P_3i; P₅₀ — P₅₄) haben und die Effektivwerte der Spannungen zwischen den Ziffern- und Segmentelektroden fur den transparenten und den lichtstreuenden Zustand jeweils nahe an der Schwellenspannung bzw. der Sättigungsspannung des Flüssigkristalls liegen, und daß das Verhältnis der zweiten Impulsbreite (t) zur ersten Impulsbreite (T) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Impulsbreite (/) unter dem vorbestimmten Wert der Umgebungstemperatur gleich Null ist und über dem vorbestimmten Wert der Umgebungstemperatur einen endlichen Wert bekommt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Impulsbreite (Γ) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur geändert wird.