DE2629874C2

DE2629874C2 - Treiberschaltung für eine elektrochromatische Anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE2629874C2
Application number: DE2629874A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Tanashi Tokyo Hatuse; Kouhei Kawagoe Saitama Kawanobe; Minoru Tokyo Natori; Katuso Tokorozawa Saitama Nishimura; Hiroshi Ogawa; Fukuo Sekiya
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1975-07-02
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1982-12-30
Also published as: CH614595GA3; HK34482A; DE2629874A1; CH614595B; GB1560102A; US4150365A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Treiberschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einer solchen, aus der DE-AS 23 11 508 bekannten Treiberschaltung werden mit Hilfe der Taktimpulse des Taktgenerators nacheinander und in einer bestimmten zeitlichen Folge an die gemeinsame Elektrode als niedrigeres Potential Erdpotential und als höheres Potential ein bestimmtes positives Potential sowie ein zwischen Erdpotential und diesem bestimmten positiven Potential liegendes Potential gelegt. Durch ein entsprechend zeitlich gesteuertes Durchschalten der ersten und zweiten Schalter werden gleichzeitig bestimmte der Segmentelektroden entweder mit dem höheren Potential oder dem niedrigeren Potential der Spannungsquelle beaufschlagt, so daß in Abhängigkeit des gerade an die gemeinsame Elektrode gegebenen Potentials durch die jeweiligen Segmentelektroden in Abhängigkeit ihres jeweiligen Anzeigezustandes ein Färbesignal, ein Bleichsignal oder aber ein den gefärbten Zustand beibehaltendes Signal kleiner Größe hindurchgeleitet wird. Da zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. zu einem bestimmten endlichen Zeitintervall die gemeinsame Elektrode jedoch immer nur eines dieser bestimmten Potentiale erhält, kann gleichzeitig, d. h. während dieses bestimmten Zeitintervalls immer nur ein Bleichen aller im gefärbten Anzeigezustand befindlichen Segmentelektroden oder aber ein Färben aller sich im gebleichten Anzeigezustand befindlichen Segmentelektroden erfolgen. Sollen mit der Anzeigeeinrichtung in bekannter Weise z. B. Ziffern, die jeweils aus mehreren Segmenten bzw. Segmentelektroden gebildet sind, angezeigt werden, so ergeben sich zu irrtümlichen Ablesungen führende Zwischenzustände, die daher rühren, daß bei einer bisher angezeigten Ziffer z.B. zusätzlich zu gefärbten Segmentelektroden weitere und für die neu anzuzeigende Ziffer zu färbende Segmentelektroden gefärbt, d. h. angezeigt werden, ohne daß zuvor bei der neu anzuzeigenden Ziffer nicht mehr enthaltene gefärbte Segmente gebleicht wurden.

Aus den US-PS 35 78 843 und 38 07 832 sind elektrochromatische Anzeigeeinrichtungen bekannt, die mit nur einer einzigen Spannungsquelle arbeiten, deren unterschiedliche Potentiale führende Anschlüsse über einen Wechselschalter wahlweise mit der einen oder anderen Elektrode der Anzeigeeinrichtung verbunden werden können, um an die Anzeigeeinrichtung ein Färbe- oder Bleichsignal zu geben. Obwohl bei der bekannten Anzeigeeinrichtung der Wechselschalter von Hand umgeschaltet wird, wäre eine Betätigung des Wechselschalters auch nach Maßgabe eines zwei Signalzustände aufweisenden Informationssignals möglich, um die Anzeigeeinrichtung einmal in den färbenden und einmal den bleichenden Zustand umzuschalten. Damit hat aber auch diese Anzeigeeinrichtung den vorstehend angegebenen Nachteil, daß ein Färben und Bleichen unterschiedlicher Segmente immer nur nacheinander erfolgen kann, wodurch die bereits angegebenen Ableseschwierigkeiten bedingt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Treiberschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß das Färben und Bleichen von Anzeigesegmenten für den Betrachter der Anzeigeeinrichtung gleichzeitig abzulaufen erscheinen.

Bei einer Treiberschaltung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Treiberschaltung erhält also die gemeinsame Elektrode von dem Taktgenerator die Taktimpulse mit einer so hohen Frequenz, daß innerhalb der für die Änderung des Anzeigezustandes einer Segmentelektrode notwendigen Zeit das hohe und niedrige Potential an die gemeinsame Elektrode mehrmals abwechselnd gegeben wird. Werden über die ersten und zweiten Schalter an unterschiedliche zugeordnete Segmentelektroden gleichzeitig sowohl das höhere Potential zum Bewirken des Bleichsignals als auch das niedrigere Signal zum Bewirken des Färbesignals gegeben, so kann im Rhythmus der Taktimpulse bzw. ihrer Halbperioden abwechselnd das Bleichen einer ersten Segmentelektrode und das Färben einer weiteren Segmentelektrode erfolgen, da das mit beiden Segmentelektroden zusammenwirkende Potential an der gemeinsamen Elektrode sich schrittweise abwechselnd mit den Taktimpulsen ändert. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Treiberschaltung sind daher das Färbesignal und das Bleichsignal gleichzeitig und synchron miteinander verzahnt mehreren unterschiedli-

P ³

"j, chen Segmentelektroden zuzuleiten, so daß diese r; scheinbar gleichzeitig auch jeweils gebleicht und gefärbt % werden. Der Betrachter der Anzeigeeinrichtung erhält r" daher den Eindruck, daß bei der Umschaltung der - Anzeigeeinrichtung von einer Ziffer auf e^;ae andere die ; ^;, dazu erforderlichen Segmentelektroden bzw. Anzeige- :'■ Segmente in der erforderlichen Weise gleichzeitig gebleicht bzw. gefärbt werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein Zeitdiagramm für die Erregung mit der erfindungsgemäßen Treiberschaltung,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels is einer elektronischen Uhr, die die Treiberschaltung zur in F i g. 1 gezeigten Erregung benutzt,

Fig.3 eine Schaltung für die in Fig.2 gezeigte Treiberschaltung, und

F i g. 4 ein Signaldiagramm für die in F i g. 3 gezeigte Treiberschaltung.

F i g. 1 zeigt ein Zeitdiagramm, das eine Erregung in Verbindung mit der Treiberschaltung angibt Ein Signal a bezeichnet den Zustand der gemeinsamen Elektrode 12 (siehe Fig.3), ein Signal b den Zustand der Segmentelektrode 14 und ein Signal c den Zustand der Segmentelektrode 16. Dabei wird eine die Zeitintervalle ti und h umfassende Zeitdauer betrachtet. Bei der in F i g. 1 angegebenen Erregung wird die gemeinsame Elektrode 12 abwechselnd auf negatives und positives Potential geschaltet. Wenn die gemeinsame Elektrode 12 auf negatives Potential geschaltet ist wird das Segment 14, das vom gefärbten zum gebleichten Zustand umzuschalten ist, auf positives Potential geschaltet und es fließt ein Strom in der bleichenden Richtung. In ähnlicher Weise wird, wenn die gemeinsame Elektrode 12 auf positives Potential geschaltet ist, das Segment 16, das vom gebleichten Zustand in den gefärbten Zustand umzuschalten ist, auf negatives Potential geschaltet, so daß ein Strom in der färbenden Richtung fließt. Wenn die Stromflußdauer kurzer als die zur Änderung des Anzeigezustandes notwendige Zeit festgelegt wird, ändern sich die Anzeigezustände allmählich und die Änderung wird praktisch simultan beendet während ein Strom abwechselnd durch das ; Segment 14 und das Segment 16 wiederholt fließt. Dadurch erscheinen keine falschen Anzeige», wenn eine Änderung vorgenommen wird. Außerdem zeigt die Anzeige keine unerwünschten Wirkungen, selbst wenn die gemeinsame Elektrode abwechselnd auf positives und negatives Potential während der Zeitdauern /1 und U geschaltet wird, wie es auch während der Zeitdauern i₂ und t₃ der Fall ist.

Fig.2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer elektronischen Uhr, bei der die in F i g. 1 angegebene Erregung mit Hilfe der Treiberschaltung angewendet wird. Die in F i g. 2 gezeigte elektronische Uhr benutzt eine gesonderte Treiberschaltung (Erregerstromkreis) 48', einen Oszillator 42, einen Frequenzteiler 44, einen Zähler 46 und einen Dekoder 50. Zur elektrischen Speisung ist eine Spannungsquelle 40 und für die Anzeige ist eine elektrochromatische oder kurz EC-Anzeigeneinrichtung 10 vorgesehen. Dabei erhält die Treiberschaltung 48' Anzeigeinformationssignale, die vom Dekoder 50 dekodiert wurden, und spricht auf erste und zweite Taktimpulse an, die vom Frequenzteiler 44 über Leitungen 92 und 94 geliefert werden, um dadurch die EC-Anzeige 10 in zeitgerechter Folge zu

erregen.

Ein Ausführungsbeispiel eines Stromlaufplanes für die Treiberschaltung 48' ist in F i g. 3 gezeigt Diese weist einen Speicher 100 auf, der mit dem Dekoder 50 zur Speicherung von Anzeigeinformationssignalen verbunden ist und Ausgangssignale in Abhängigkeit von ersten über eine Leitung 92 zugeführten Taktimpulsen erzeugt Außerdem sind Verknüpfungsschaltungen 102 vorgesehen, die mit den Ausgängen des Speichers verbunden sind und auf zweite, über eine Leitung 94 zugeführte Taktimpulse ansprechen, um mehrmals Erregersignale während einer halben Periode eines ersten Taktbnpulses zu erzeugen.

Der Speicher 100 weist erste und zweite z. B. als Flip-Flops ausgebildete Verriegelungsschaltungen 104 und 106 und Inverter 108, 110 und 112 auf. Die Verknüpfungsschaltungen 102 umfassen NAND-Glieder 114 und 116 sowie UND-Glieder 118 und 120. Die erste Verriegelungsschaltung 104 ist mit ihrem Datensignaleingang mit einem ersten Ausgang des Dekoders 50 verbunden, um ein in Fig.4 gezeigtes erstes Informationssignal a zu erhalten. Der (^-Ausgang der Verriegelungsschaltung 104 ist mit dem ersten Eingang des NAND-Glieds 114 verbunden, dessen zweiter Eingang über den Inverter 108 mit dem ersten Ausgang des Dekoders 50 verbunden ist um das erste Informationssignal a zu erhalten, während ein dritter Eingang über den Inverter 110 mit der Leitung 94 verbunden ist, um den zweiten Taktimpuls ezu erhalten, wie dieses in Fig.4 gezeigt ist Der Q-Ausgang der ersten Verriegelungsschaltung 104 ist mit einem ersten Eingang des UND-Glieds 118 verbunden, dessen zweiter Eingang das erste Informationssignal a erhält, während ein dritter Eingang den zweiten Taktimpuls e erhält Der Takteingang der ersten Verriegelungsschaltung 104 ist mit der Leitung 92 verbunden, mit der auch der Takteingang der zweiten Verriegelungsschaltung 106 verbunden ist, um den ersten Taktimpuls b zu erhalten, wie dieses in Fig.4 gezeigt ist. In gleicher Weise ist der Dateneingang der zweiten Verriegelungsschaltung 106 mit einem zweiten Ausgang des Dekoders 50 verbunden, um ein zweites Informationssignal g zu erhalten, wie dieses in F i g. 4 gezeigt ist Der Q-Ausgang der zweiten Verriegelungsschaltung 106 ist mit dem ersten Eingang des NAND-Gliedes 116 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem zweiten Ausgang des Dekoders 50 über den Inverter 112 verbunden ist, während ein dritter Eingang den zweiten Taktimpuls e über den Inverter 110 erhält. Der Q-Ausgang der zweiten Verriegelungsschaltung 106 ist mit einem ersten Eingang des UND-Gliedes 120 verbunden, dessen zweiter Eingang das zweite Informationssignal g erhält und dessen dritter Eingang mit der Leitung 94 verbunden ist, um den zweiten Taktimpuls e zu erhalten.

Das NAND-Glied 114 ist mit seinem Ausgang mit dem Ansteuereingang eines einen ersten Schalter 122 bildenden P-Kanal-MOS-FET verbunden, dessen Spannungseingang auf positives Potential geschaltet ist. Das UND-Glied 118 ist mit seinem Ausgang mit dem Ansteuereingang eines einen zweiten Schalter 124 bildenden N-Kanal-MOS-FET verbunden, dessen Spannungseingang auf negatives Potential geschaltet ist. Die Ausgänge des P-Kanal-MOS-FET 122 und des N-Kanal-MOS-FET 124 sind miteinander und mit der Segmentelektrode 14 verbunden. Das NAND-Glied 116 ist mit seinem Ausgang mit dem Ansteuereingang eines einen weiteren ersten Schalter 126 bildenden P-Kanal-MOS-FET verbunden, dessen Spannungseingang auf

positives Potential geschaltet ist. Das UND-Glied 120 ist mit seinem Ausgang mit dem Ansteuereingang eines einen weiteren zweiten Schalter 128 bildenden N-Kanal-MOS-FET verbunden, dessen Spannungseingang auf negatives Potential geschaltet ist. Die Ausgänge des P-Kanal-MOS-FET 126 und des N-Kanal-MOS-FET 128 sind miteinander und mit der Segmentelektrode 16 verbunden. Die gemeinsame Elektrode 12 ist mit der Leitung 94 über die Inverter 130 und 132 verbunden, um den zweiten Taktimpuls e vom Frequenzteiler zu erhalten. Der Inverter 130 hat einen größeren Leitwert als der Inverter 132.

Die Verriegelungsschaltungen 104 und 106 arbeiten wie dieses in der Tabelle 1 gezeigt ist:

Tabelle 1

Cl	D	Qn	JF
H	H	H	L
H	L	L	H
L		On-I	*(F=I*

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Wenn der Datensignaleingang und der Takteingang der Verriegelungsschaltung 104, wie dieses in Fig.3 gezeigt ist, ein Inforniationssignal a und einen ersten Taktimpuls b erhalten, wird ein Ausgangssignal c erzeugt. Das Ausgangssignal c wird an das NAND-Glied 114 gegeben, das auch den invertierten zweiten Taktimpuls e über die Leitung 94 und das invertierte Informationssignal erhält Das NAND-Glied 114 erzeugt daher das in Fig.4 gezeigte Ausgangssignal d. Das invertierte Ausgangssignai c, das Informationssignal a und der zweite Taktimpuls e werden an das UND-Glied 118 gegeben, das ein in Fig.4 mit / bezeichnetes Ausgangssignai erzeugt. In gleicher Weise werden von dem NAND-Glied 116 und dem UND-Glied 120 sowie von der Verriegelungsschaltung 106, die an ihrem Datensignaleingang das zweite Informationssignal ^erhält, Ausgangssignale h, /und j erzeugt, die in F i g. 4 gezeigt sind.

Das Informationssignal ändert sich synchron mit dem Abfallen des ersten Taktimpulses und ist leicht verzögert. Vorzugsweise wird der Taktimpuls so gewählt, daß er eine Impulsbreite schmaler als die Ansprechgeschwindigkeit der EC-Anzeige ist Informationssignale mit einem Η-Pegel bewirken eine Färbung des Segmentes und mit einem L-Pegel bewirken eine Bleichung des Segmentes. Die P-Kanal-MOS-FET 122 und 126 befinden sich in ihrem leitenden Zustand, wenn das Ansteuerpotentiai niedrig isi, während die N'-Kar.a! MOS-FET 124 und 128 sich in ihrem leitenden Zustand befinden, wenn das Ansteuerpotential hoch ist Die Segmentelektroden 14 und 16 erreichen daher die Schaltzustände, die in F i g. 4 mit / bzw. m bezeichnet sind. Außerdem erreicht die gemeinsame Elektrode 12 den mit k bezeichneten Zustand. Die von jeder Elektrode während des Zeitintervailes im in Fig.4 erreichten Zustände entsprechen den während der Zeitintervalle fe, 6 in F i g. 1 erreichten Zustände. Wie aus dem Zeitdiagramm in F i g. 4 zu ersehen ist, fließt ein Strom abwechselnd und wiederholt während des Zeitintervalls /|₀ durch die Segmentelektrode 14 in einer färbenden Richtung und durch die Segmentelektrode 16 in einer bleichenden Richtung, wenn das Informationssignal a für die Segmentelektrode 14 Η-Pegel erreicht und das Informationssignal g für die Segmentelektrode 16 L-Pegel erreicht. Die Segmentelektroden 14 und 16 werden daher einer stufenweisen Zustandsänderung unterzogen, die praktisch simultan beendet wird, wodurch die Segmentelektroden 14 und 16 gefärbt bzw. gebleicht werden.. Wenn das Informationssigna! a der Segmentelektrode 14 sich auf L-Pegel ändert und das Informationssignal g der Segmentelektrode 16 sich auf Η-Pegel ändert, fließt ein Strom abwechselnd und wiederholt während des Zeitintervalls fn durch die Segmentelektrode 14 in bleichender und durch die Segmentelektrode 16 in färbender Richtung, so daß die Segmentelektroden einer stufenweisen Zustandsänderung unterzogen werden, welche praktisch simultan beendet wird, wodurch die Segmentelektroden 14 und 16 gefärbt bzw. gebleicht werden.

Bei der Treiberschaltung werden, wie beschrieben, die Segmente bzw. Segmentelektroden während Zeitintervallen in einen stromleitenden Zustand versetzt, die phasenmäßig zueinander verzögert sind, um das Erscheinen unerwünschter Segmente und damit eine Störung der Anzeige der jeweils gewünschten Ziffer zu verhindern, was ein erheblicher Vorteil für die Anwendung von EC-Anzeigen bedeutet. Dieses gleiche prinzipielle Verfahren kann auch für die Minuten- und Stundenanzeige benutzt werden. Außerdem ist es möglich, die zum Bleichen benötigte Zeit zu verkürzen, indem für den Bleichvorgang eine höhere Spannung an den Erregerstromkreis gegeben wird.

Während die Treiberschaltung in Verbindung mit einem besonderen Anwendungsbeispiel erläutert wurde, bei dem eine EC-Anzeige bei einer elektronischen Uhr benutzt wird, kann die Treiberschaltung selbstverständlich auch bei anderen elektronischen Geräten, wie z. B. Tischrechnern u. dgl. benutzt werden. Während außerdem in F i g. 3 eine Ausführungsform der Treiberschaltung zur Erzeugung verschiedener Erregersignale in Abhängigkeit von den Informationssignalen gezeigt und beschrieben wurde, kann selbstverständlich auch eine Dekoder-Treiberschaltung benutzt werden, um Erregersignale in entsprechender Weise zu erzeugen, wie mit einer gesonderten Treiberschaltung. Im übrigen kann die Treiberschaltung zum Erregen der einzelnen Segmente auch bei jeder anderen Art von Anzeigen benutzt werden, bei der eine relativ langsame Ansprechgeschwindigkeit beim Bleichen und Farben von Anzeigesegmenten auftritt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Treiberschaltung für eine elektrochroma tische Anzeigeeinrichtung (10), die von einer Spannungsquelle (40) gespeist ist und Segmentelektroden (14, 16) sowie eine gemeinsame Elektrode (12) aufweist und Informationen in Abhängigkeit von einem erste und zweite Signalzustände annehmenden Informationssignal (a, g) anzeigt, mit einer Einrichtung (48') zum Erzeugen eines Färbesignals (f, j) beim ersten Signalzustand und eines Bleichsignals (d, i) beim zweiten Signalzustand des Informationssignals (a, g% ersten Schaltern (122, 126), die mk je einer Segmentelektrode (14, 16) und einem höheres Potential führenden Anschluß (H) der Spannungsquelle (40) verbunden und bei Auftreten des Bleichsignals (d, i) leitend sind, zweiten Schaltern (124, 12S), die entsprechend mit je einer Segmentelekirode (14, 16) und einem niedrigeres Potential führenden Anschluß (L) der Spannungsquelle (40) verbunden und bei Auftreten des Färbesignals (f, j) leitend sind, und mit einem Taktimpulse (b, e) bestimmter Frequenz erzeugenden Taktgenerator (44), der mit der gemeinsamen Elektrode (12) verbunden ist und an diese periodisch hohes und niedriges Potential anlegt und das Erzeugen des Färbesignals (f, /^ und des Bleichsignals (d, i) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbesignal (f, j) und das Bleichsignal (d, i) jeweils eine Impulsfolge von aus einem zweiten Taktimpuls (e) abgeleiteten Impulsen mit einer durch einen ersten Taktimpuls (b) vorgegebenen Anzahl und mit einer Breite sind, die ein Bruchteil der für die Änderung des Anzeigezustandes einet Segmentelektrode (14, 16) notwendigen Zeit ist, und daß entsprechend das Färben und Bleichen schrittweise abwechselnd erfolgen.

2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Taktimpuls (e) über einen Inverter (110) und NAND-Glieder (114, 116) jeweils an die Steuerelektroden der ersten Schalter (122,126), unmittelbar über UND-Glieder (118,120) jeweils an die Steuerelektroden der zweiten Schalter (124,128) und über weitere Inverter (130,132) an die gemeinsame Elektrode (12) gebbar ist.