DE68920713T2

DE68920713T2 - Anzeigevorrichtung und Methode zur Steuerung der Anzeige.

Info

Publication number: DE68920713T2
Application number: DE68920713T
Authority: DE
Inventors: Masaki Arima; Masatomo Hayashi; Hiroshi Maeda; Masao Obata; Yasuji Yabe
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2009-11-18
Also published as: US5541619A; DE68920713D1; EP0371665B1; EP0371665A1; JPH02137887A; JP2534334B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Anzeigevorrichtungen im allgemeinen und im besonderen auf Anzeigevorrichtungen, die unbewegliche Bilder auf einer Flüssigkristallplatte anzeigen, wie sie bei Textautomaten, Personalcomputern u. ä. verwendet werden.
Flüssigkristallplatten kommen verstärkt zur Anwendung in Anzeigeeinheiten von Textautomaten, Personalcomputern u.ä. Eine Flüssigkristallplatte besteht aus zwei transparenten Substraten, in denen sich transparente Elektroden mit dazwischen angebrachten Flüssigkristallen befinden. Bei einer Anzeigevorrichtung zur Darstellung eines Bildes auf einer Flüssigkristallplatte gibt es zwei unterschiedliche Typen, wobei einer der beiden ein statischer Typ ist, bei dem eine Spannung an jedes Pixel von einer entsprechenden, für jedes Anzeigepixel der Flüssigkristallplatte vorhandenen Treiberschaltung angelegt wird, und der andere ein einfacher Matrixtyp, bei dem eine Spannung an jedes Pixel der Flüssigkristallplatte von einer gemeinsamen Treiberschaltung in einem Zeitmultiplexverfahren angelegt wird. Der letztgenannte Typ wird verstärkt eingesetzt, wenn es sich um große Flüssigkristallplatten handelt, da eine kleine Anzahl von Treiberschaltungen für die Anzahl der Anzeigepixels benötigt wird.
Fig. 1A und Fig. 1B stellen ein schematisches Diagramm einer Flüssigkristallplatte einer Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps dar bzw. eine Draufsicht, die eine Anordnung einer transparenten Elektrode derselben zeigt.
Bezug nehmend auf Fig. 1A und Fig. 1B, wird in der Flüssigkristallplatte der Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps eine Flüssigkristallschicht LC zwischen mehreren Abtastelektroden C und mehreren Datenelektroden S angebracht, die so angeordnet sind, daB sie sich zwischen zwei transparenten Substraten b1 und b2 überschneiden. Bei der Darstellung eines Bildes wird ein Auswahlpotential sequentiell an die Abtastelektroden C angelegt, während ein den Anzeigedaten einer einzelnen Zeile entsprechendes Potential an die Datenelektroden S angelegt wird. Das bedeutet, daß das Auswahlpotential und das den Anzeigedaten einer einzelnen Zeile entsprechende Potential in einem Zeitmultiplexverfahren an jedes, einem Schnittpunkt einer Abtastelektrode C und einer Datenelektrode S entsprechende Pixel angelegt werden.
Das Anlegen einer Spannung überhalb eines gewissen Schwellenwerts veranlaßt Flüssigkristalle, in einen vollständigen "Ein"-Zustand zu schalten, in dem sie lichtdurchlässig sind, während Flüssigkristalle beim Anlegen einer Spannung unterhalb des Schwellenwerts in einen lichtundurchlässigen, vollständigen "Aus"-Zustand übergehen. Überschreitet eine dem Unterschied zwischen dem den Anzeigedaten entsprechenden Potential und dem Auswahlpotential entsprechende Spannung einen Schwellenwert, so wird das Pixel demgemäß in einen "Ein"-Zustand gesteuert; liegt die dem Unterschied entsprechende Spannung unter dem Schwellenwert, so wird das Pixel in den "Aus"-Zustand gesteuert. Im Grunde liefert eine Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps ein Bild auf der Flüssigkristallplatte mittels einer binären Hell/Dunkel-Anzeige, bei der jedes Pixel in Zeitmultiplex angesteuert wird.
Es ist jedoch schwierig, feine Tonabstufungen des Bildes exakt mit einer binären Anzeige zu reproduzieren, die keine Zwischenstufen der Durchlässigkeit bietet. Daher wurde angeregt, mittels einer Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps eine Zwischentonanzeige zum Anzeigen mehrerer Durchlässigkeitszwischenstufen zu realisieren.
Als eines dieser Systeme für die Zwischentonanzeige eines unbeweglichen Bildes ist das Daten-Ausdünn-System bekannt, bei dem das Verhältnis der Periode, während derer ein Pixel in den "Ein"-Zustand gesteuert wird, zur Periode, während dasselbe Pixel in den "Aus"-Zustand gesteuert wird, in einer vorgegebenen Zeitdauer entsprechend der vom Pixel anzuzeigenden Durchlässigkeit verändert wird. Genauer gesagt, wird eine vorgegebene Periode von mehreren Vollbildern (Tondarstellungszyklus) jeweils als ein Zyklus bezeichnet. Eines der Potentiale, das entweder einer Anzeige (hell) oder einer Nichtanzeige (dunkel) entspricht, wird einmal pro Vollbildperiode selektiv an die Datenelektrode angelegt, so daß unter der Vielzahl von Vollbildern, die einen Zyklus ausmachen, die Gesamtanzahl der Vollbilder, während derer ein Pixel in den "Ein"-Zustand gesteuert werden muß, mit einem von dem Pixel anzuzeigenden Ton (Durchlässigkeit) übereinstimmt. Konkreter ausgedrückt heißt das, je höher (heller) die durch die Pixel angezeigte Tonstufe ist, desto größer wird die Anzahl der Vollbilder in dem Zyklus, in denen das Pixel in den "Ein"-Zustand gesteuert werden muß.
Wird in dem vorstehend beschriebenen Daten-Ausdünn-System beispielsweise eine 8- Vollbild-Periode als Tondarstellungszyklus festgelegt, so lassen sich maximal 9 Tonabstufungen erreichen.
Fig. 2 ist ein Zeittafel, die jede an ein beliebiges Pixel angelegte Spannungssignalform veranschaulicht, wenn bei einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der nachstehend genannten Tondarstellung als Tonmuster (eine Folge des Steuerns in den "Ein"-Zustand und des Steuerns in den "Aus"-Zustand in einer 8- Vollbild-Periode) "1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1" verwendet wird (wobei das "Ein"-Steuern als "1" und das "Aus"-Steuern als "0" repräsentiert wird). Fig. 2A zeigt ein Tonmuster, Fig 2B eine Folge von Vollbildern, Fig. 2C stellt eine Signalform einer an die Datenelektrode angelegten Spannung dar, d. h. eine Segmentsignalform, Fig. 2D eine Signalform einer an die Abtastelektrode angelegten Spannung, d.h. eine gemeinschaftliche Signalform, und Fig. 2E veranschaulicht eine Signalform einer Effektivspannung, die an ein Pixel angelegt ist, welches durch eine zwischen der Datenelektrode und der Abtastelektrode angebrachten Flüssigkristallschicht gebildet wird, d.h. eine segment-gemeinschaftliche Spannungssignalform.
Wie die Figuren 2C und 2D veranschaulichen, beträgt die Anzahl der während einer Vollbildperiode an die Datenelektrode und an die Abtastelektrode angelegten Spannungsimpulse vier, und die an die Abtastelektrode angelegte Spannung wird als Auswahlpotential plus V3 oder minus V3 nur für 1/4 der Vollbildperiode während einer Vollbildperiode gebildet. Die Polaritäten der Segmentsignalform bzw. der gemeinschaftlichen Signalform werden bei jedem einzelnen Vollbild invertiert.
Wie nun Fig. 2C veranschaulicht, beinhaltet die Segmentsignalform der "Ein"-Steuer-Periode eines Vollbildes Abschnitte, die ein vorgegebenes Potential plus oder minus V1 (ein Abschnitt eines Potentials ±V2) überschreiten, während die Segmentsignalform der "Aus"-Steuer-Periode eines Vollbildes keinen Abschnitt beinhaltet, der ein vorgegebenes Potential plus oder minus V1 (durch eine gestrichelte Linie dargestellt) überschreitet. Aufgrund des Unterschieds zwischen einer Segmentsignalform der "Ein"-Steuer-Periode eines Vollbildes und einer Segmentsignalform der "Aus"-Steuer- Periode eines Vollbildes läßt sich ein überhalb der ein Pixel in den "Ein"-Zustand steuernden Schwellenspannung ±Vht liegender Abschnitt A in einer "Ein"-Steuer- Periode eines Vollbildes erzielen, während sich der überhalb der Schwellenspannung ±Vth liegende Abschnitt A in der "Aus"-Steuer-Periode eines Vollbildes nicht erzielen läßt, wenngleich ein annähernd der Schwellenwertspannung ± Vth entsprechender Abschnitt B in einer "Aus"-Steuer-Periode eines Vollbildes erzielt werden kann (siehe Figur 2E). Da die Polaritäten der Segmentsignalform und der gemeinschaftlichen Signalform wie vorstehend beschrieben bei jedem Vollbild invertiert werden, wird zudem - wie in Fig. 2E veranschaulicht - auch die Polarität der segment-gemeinschafflichen Spannungssignalform invertiert, so daß die Ansteuerung des Pixels alterniert wird.
In diesem Fall der 8-Vollbild-Periode läßt sich der die Schwellenspannung ±Vht überschreitende Abschnitt A in der segment-gemeinschafflichen Spannungssignalform in vier Vollbildern erzielen. Konkreter ausgedrückt heißt das, daß durch das nur viermalige Steuern in den "Ein"-Zustand des Pixels dessen Helligkeit visuell dunkel wird, vergleicht man sie mit der eines Pixels, das während eines kürzeren Zeitintervalls von jeder der acht Vollbildperioden in den "Ein"-Zustand gesteuert wird (wenn das Tonmuster "1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1" ist), so daß es zu der entsprechenden Tondarstellung kommt. Ein Tonmuster im Falle eines viermal während einer 8-Vollbild- Periode in den "Ein"-Zustand gesteuerten Pixels ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Bei den Figuren 3A bis 3E handelt es sich um Zeittafeln zur Veranschaulichung der einzelnen, an einem Pixel anliegenden Spannungssignalformen zur Darstellung des im vorstehenden Beispiel beschriebenen Tons, nur daß das Pixel für die Zeitdauer von vier Vollbildern aus der 8-Vollbild-Periode mittels des Tonmusters "1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0" in den "Ein"-Zustand gesteuert wird. Fig. 3A zeigt ein Tonmuster, Fig. 3B eine Folge von Vollbildern, Fig. 3C eine Segmentsignalform, Fig. 3D eine gemeinschaftliche Signalform, und Fig. 3E stellt eine segment-gemeinschaftliche Spannungssignalform dar.
Geht man von dem in den Figuren 2A bis 2E abgebildeten Tonmuster "1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1" aus, so wird das Pixel bei einer Wiederholung des Tondarstellungszykluses in zwei aufeinanderfolgenden Vollbildperioden in den "Ein"-Zustand ("Aus"-Zustand) gesteuert. Andererseits ist aufgrund der bildperiodenweisen Invertierung der Polaritäten der Segmentsignalform und der gemeinschaftlichen Signalform die segmentgemeinschaftliche Spannungssignalform in jeder der beiden Vollbildperioden T8n+4 und T8n+5 (beim "Aus"-Steuern T8n+2 und T8n+3, T8n+6 und T8n+7), in denen das Pixel in Folge in den "Ein"-Zustand ("Aus"-Zustand) gesteuert wird, völlig symmetrisch in bezug auf ein Massepotential GND (n = 0, 1, 2...). Darüber hinaus sind die Segmentsignalform und die gemeinschaftliche Signalform in jeder ersten Vollbildperiode T8n+1 und jeder letzten Vollbildperiode T8(n+1), in der das Pixel in den "Ein"-Zustand gesteuert wird, völlig symmetrisch in bezug auf das Massepotential GND. Zugleich sind ihre Polaritäten den Polaritäten in den Vollbildern vor und nach der 8-Vollbild-Periode entgegengesetzt (nicht dargestellt). Demgemäß sind die segment-gemeinschaftlichen Spannungssignalformen in jeder ersten Vollbildperiode T8n+1 und jeder letzten Vollbildperiode T8(n+1) und die segmentgemeinschaftlichen Spannungssignalformen in ihren angrenzenden, nicht dargestellten Vollbildperioden völlig symmetrisch in bezug auf das Massepotential GND. Als Resultat heben sich ein positiver Polaritätsabschnitt und ein negativer Polaritätsabschnitt der segment-gemeinschaftlichen Spannungssignalform in jeder 8-Vollbild- Periode und 2-Vollbild-Periode vollständig gegenseitig auf. Demgemäß wird ein Mittelwert der als Effektivspannung an einem Pixel anliegenden, segmentgemeinschaftlichen Spannung alle 2-Vollbild-Perioden und 8-Vollbild-Perioden immer 0, so daß bei einer Tondarstellung mittels eines gleichbleibenden Tonmusters keine Gleichspannung an den das Pixel bildenden Flüssigkristall angelegt wird.
Geht man jedoch von dem in den Figuren 3A bis 3E abgebildeten Tonmuster "1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0" aus, so wird das "Ein-Steuern bzw. "Aus"-Steuern im Falle einer Wiederholung des Tondarstellungszykluses bildperiodenweise abwechselnd durchgeführt. Demzufolge enthalten die segment-gemeinschaftlichen Spannungsignalformen in zwei jeweilig angrenzenden Vollbildperioden einen Abschnitt A über dem Schwellenwert ±Vth bzw. einen Abschnitt B unter dem Schwellenwert ±Vht. Daher sind die segment-gemeinschaftlichen Spannungssignalformen in zwei beliebigen angrenzenden Vollbildperioden des 8-Vollbild-Zykluses in bezug auf das Massepotential GND nicht symmetrisch, selbst wenn eine Polarität der angelegten Effektivspannung bei jedem Vollbild invertiert wird. Genauer gesagt, heben sich in diesem Fall ein positiver Polaritätsabschnitt und ein negativer Polaritätsabschnitt der segment-gemeinschaftlichen Spannung in einer beliebigen Periode, in welcher der Tondarstellungszyklus wiederholt wird, nicht vollständig gegenseitig auf. Als Resultat wird ein Mittelwert der segment-gemeinschaftlichen Spannung in keiner Tondarstellungszyklus-Wiederholungsperiode gleich 0, so daß bei einer Darstellung mittels eines gleichbleibenden Tonmusters eine Gleichspannung an die das Pixel bildende Flüssigkristallschicht angelegt wird.
Aus dem Vorerwähnten ist ersichtlich, daß abhängig von dem ausgewählten Tonmuster eine Gleichspannung an die Flüssigkristallschicht angelegt wird.
Bekanntermaßen werden beim ununterbrochenen Anlegen einer Gleichspannung an die das Pixel bildende Flüssigkristallschicht elektrische Ladungen in den Elektroden, wozwischen sich die Flüssigkristalle befinden, gespeichert, so daß es zu einer Polarisation in den Flüssigkristallen kommt. Diese bewirkt einen gewissen irreversiblen Zustand der Flüssigkristalle, bei dem die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle durch die angelegte Gleichspannung bestimmt ist. Tritt der ein Pixel bildende Flüssigkristall in einen solchen Zustand ein, so stimmt die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle nicht mit der angelegten Effektivspannung überein - das Bild wird gelblich, das eigentlich darzustellende Bild wird nicht mehr dargestellt.
Das ununterbrochene Anlegen einer Gleichspannung an den ein Pixel bildenden Flüssigkristall wirkt sich demzufolge nachteilig auf die Flüssigkristallschicht aus und hat eine Verschlechterung der Anzeigeleistung der Flüssigkristallplatte zur Folge.
Um ein sukzessives Anlegen einer Gleichspannung an das Pixel zu vermeiden, sollte ein Tonmuster limitiert sein. Jedoch wird bei einer Tonanzeige mittels des vorstehend beschriebenen Daten-Ausdünn-Systems ein Pixel gemäß einem Tonmuster in den "Ein"-/"Aus"-Zustand gesteuert. Demzufolge werden Pixels, die andere Tonmuster als "1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1" und "0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0" aufweisen, wiederholt in kurzen Zeitintervallen gemäß dem Tonmuster ein- und ausgeschaltet. Deshalb läßt sich bei langen Ein- und Ausschaltintervallen das Ein- und Ausschalten mit dem bloßen Auge als Flacker-Phänomen auf der Bildoberfläche wahrnehmen. Zur weitgehenden Eliminierung dieses Flackerns auf der Bildoberfläche wird das Ein- und Ausschaltintervall eines Pixels bevorzugt kurz gestaltet.
Beispielsweise kann man bei der Anzeige desselben Tons dem Flackern auf der Bildoberfläche besser durch die Anzeige mittels des Tonmusters "1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0" entgegenwirken - wie in Fig. 3A bis Fig. 3E dargestellt - als durch die Anzeige mittels des in den Figuren 2A bis 2E abgebildeten Tonmusters "1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1". Bei der Anzeige mittels des erstgenannten Tonmusters wird jedoch eine Gleichspannung an den Flüssigkristall angelegt.
Aus den obigen Ausführungen geht deutlich hervor, daß bei der herkömmlichen Tonanzeige mittels des Daten-Ausdünn-Systems abhängig von dem festgelegten Tonmuster eine Gleichspannung an das Pixel angelegt wird, so daß nur unter Schwierigkeiten gleichzeitig das aufgrund des Ein- und Ausschaltens des Pixels eintretende Flackern auf der Bildoberfläche und das Anlegen einer Gleichspannung an das Pixel vermieden werden konnte. Konkreter: Schließt man bei der Tonmusterauswahl ein Tonmuster aus, welches das Anlegen einer Gleichspannung an den Flüssigkristall bedingt, so verringert sich die Palette der zur Auswahl stehenden Tonmuster. Das wiederum erschwert eine Reduzierung des Flackerns auf der Bildoberfläche auf ein Minimum. Aus diesem Grunde werden die Tonmuster bei Anzeigevorrichtungen, welche die Tonanzeige mittels des herkömmlichen Daten-Ausdünn-Systems bewerkstelligen, im Hinblick auf die Verschlechterung der Bildqualität ausgewählt, welche sowohl aufgrund des Anlegens einer Gleichspannung an den Flüssigkristall als auch aufgrund des durch das Ein- und Ausschalten des Pixels bedingten Bildflackerns hervorgerufen wird. Genauer gesagt, wird bei der Tonanzeige mittels des Daten- Ausdünn-Systems ein Tonmuster dahingehend ausgewählt, daß ein Kompromiß zwischen einer zufriedenstellenden Unterdrückung des Flackerns auf der Bildoberfläche und einer weitgehenden Verhinderung des Anlegens einer Gleichspannung an den Flüssigkristall gesucht wird. Aus diesem Grund waren der Verbesserung der Bildqualität bei der von einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung mittels des Daten-Ausdünn-Systems durchgeführten Tonanzeige bisher Grenzen gesetzt.
Ein Verfahren zum Steuern einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Matrixplatte ist aus EP-A-0 214 857 bekannt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, welche einen Zwischenton und eine zwischenstufliche Polarität ohne Verschlechterung der Bildqualität anzeigen kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, welche ein Bild auf einer Flüssigkristallplatte anzeigen kann, ohne den Flüssigkristall nachteilig zu beeinflussen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps zu schaffen, welche einen Zwischenton anzeigen kann, ohne daß eine Verschlechterung der Bildqualität eintritt.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps zu schaffen, welche ungeachtet eines Tonmusters einen Ton mittels des Daten- Ausdünn-Systems anzeigen kann, ohne eine Gleichspannung an das Pixel anzulegen.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, die einen Ton mittels des Daten-Ausdünn-Systems anzeigen kann, ohne das Anlegen einer Gleichspannung an ein Pixel bei der Festlegung des Tonmusters in Erwägung ziehen zu müssen.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Flüssigkristallplatte zu schaffen, wobei ein Zwischenton mittels des Daten-Ausdünn-Systems ohne Verschlechterung der Bildqualität angezeigt werden kann.
Um die obengenannten Aufgaben zu erfüllen, weist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung folgendes auf:
eine Mehrzahl von ersten Elektroden, die parallel zueinander angeordnet sind,
eine Mehrzahl von zweiten Elektroden, die so parallel zueinander angeordnet sind, daß sie sich mit den ersten Elektroden überschneiden,
Schnittpunkte der ersten Elektroden und der zweiten Elektroden, die in einer Matrix angeordnete Pixels bilden,
Bestimmungsmittel zum Bestimmen eines Tondarstellungszykluses, der eine vorgegebene ganzzahlige Anzahl größer als eins von Vollbildperioden umfaßt, wobei in jeder dieser Vollbildperioden ein Pixel entweder "Ein" oder "Aus" geschaltet werden kann, um den Anzeigeton des Pixels festzulegen,
Signalabgabemittel zum Steuern der ersten Elektroden zum Abgeben eines Erstelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von ersten Elektroden, wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses entweder ein erstes, dem "Ein"-Zustand entsprechendes Potential oder ein zweites, dem "Aus"-Zustand entsprechendes Potential einschließt, in Abhängigkeit von dem erforderlichen Pixelton, und Signalabgabemittel zum Steuern der zweiten Elektroden zum sequentiellen Abgeben eines Zweitelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von zweiten Elektroden, wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses ein Auswahlpotential zum Auswählen der zweiten Elektrode einschließt,

gekennzeichnet durch:

Signalerzeugungsmittel zum Erzeugen eines modulierten Signals, welches eine binäre Signalform hat, die erstens eine Periode gleich einer vorgegebenen ganzzahligen Anzahl von besagten Tondarstellungzyklen aufweist, zweitens in angrenzenden Perioden invertiert wird und drittens eine vorgegebene Polarität für jedes Vollbild in der besagten Periode aufweist,
wobei die Signalabgabemittel zum Steuern der ersten und zweiten Elektroden so angeordnet sind, daß sie die vollbildweise Polarität der Erst- und Zweitelektrodensteuersignale gemäß der vollbildweisen Polarität des modulierten Signals festlegen,
wobei die vollbildweise Polarität des modulierten Signals dafür sorgt, daß die Signalabgabemittel zum Steuern der ersten und zweiten Elektroden über den Tondarstellungszyklus eine durchschnittliche Treiberspannung ungleich null an das Pixel anlegen und über zwei solche Tondarstellungszyklen, deren zeitliche Regulierungen sich um die Periode des modulierten Signals unterscheiden, eine durchschnittliche Treiberspannung gleich null an das Pixel anlegen.
Demzufolge wird bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ein an ein Pixel durch das Signalabgabemittel zum Steuern der ersten Elektroden und durch das Signalabgabemittel zum Steuern der zweiten Elektroden anzulegendes Potential aufgrund eines modulierten Signals bestimmt, dessen Phase in jeder Periode invertiert wird, wobei die Periode ein ganzzahliges Vielfaches des Tondarstellungszykluses ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform übersteigt ein der Anzeige entsprechendes Potential einen vorgegebenen Pegel, die einer Nichtanzeige entsprechenden Daten übersteigen den vorgegebenen Pegel nicht, ein Unterschied zwischen dem einer Anzeige entsprechenden Potential und dem Auswahlpotential entspricht einer ersten, das Pixel in den "Ein"-Zustand steuernden Treiberspannung und ein Unterschied zwischen dem einer Nichtanzeige entsprechenden Potential und dem Auswahlpotential entspricht einer zweiten, das Pixel in den "Aus"-Zustand steuernden Treiberspannung. Jede Vollbildperiode der Mehrzahl von einen Tondarstellungzyklus umfassenden Vollbildperioden beinhaltet eine Periode, während der ein der Anzeige oder Nichtanzeige entsprechendes Potential und ein Auswahlpotential gleichzeitig an ein Pixel angelegt werden. Demgemäß wird jedes Pixel in jedem Tondarstellungszyklus so oft in den "Ein"-Zustand ("Aus"-Zustand) gesteuert, wie es dem anzuzeigenden Ton entspricht, wie herkömmlich.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform invertiert das Signalabgabemittel zum Steuern der ersten Elektroden eine Polarität des Erstelektrodensteuersignals als Reaktion auf die Polarität eines Signals vom Signalerzeugungsmittel, und das Signalabgabemittel zum Steuern der zweiten Elektroden ändert eine Polarität des Zweitelektrodensteuersignals als Reaktion auf die Polarität eines Signals vom Signalerzeugungsmittel. Betrachtet man also zwei Perioden von Tondarstellungszyklen, die zeitlich durch die Periode des modulierten Signals von einander getrennt sind, so unterscheidet sich die Polarität des Erstelektrodensteuersignals in einer Vollbildperiode von der Polarität des Erstelektrodensteuersignals in der entsprechenden Vollbildperiode, was auch auf die Polarität des Zweitelektrodensteuersignals zutrifft. Daraus folgt, daß alle Polaritäten der an die Pixels angelegten Effektivspannung in den einander entsprechenden Vollbildperioden der zwei angrenzenden Tondarstellungszyklen entgegengesetzt sind. In bezug auf ein beliebiges Pixel bedeutet das, daß ein positiver und ein negativer Polaritätsabschnitt einer in einem Tondarstellungszyklus angelegten Effektivspannung vollkommen von einem negativen bzw. einem positiven Polaritätsabschnitt einer an das Pixel angelegten Effektivspannung in dem Tondarstellungszyklus aufgehoben werden, der nach der Periode kommt, die jeweils ein ganzzahliges Vielfaches des Tondarstellungszykluses darstellt. Daher wird keine Gleichspannung an den ein Pixel bildenden Flüssigkristall angelegt.
Der bevorzugten Ausführungsform gemäß weisen das Mittel zur Ausgabe des alternierend invertierten Signals und das Mittel zur Ausgabe des Modulationssteuersignals vorzugsweise gemeinsam auf: ein Taktgebermittel zur Ausgabe eines dritten Taktimpulses in zeitlicher Übereinstimmung mit der Erzeugung eines ersten Taktimpulses, basierend auf dem ersten, jede Vollbildperiode erzeugten Taktimpuls und einem zweiten, in einer höheren Frequenz als der Erzeugungsfrequenz des ersten Taktimpulses erzeugten Taktimpuls, und ein Zählmittel zum Zählen des dritten, vom Taktgebermittel ausgegebenen Taktimpulses und zur Ausgabe des gezählten Wertes als 4-Bit- Digitaldaten; und die Modulationsmittel weisen ein Zwei-Eingabe-Exklusiv-ODER- Gatter auf, um am wenigsten wichtige Bitdaten und am zweitwichtigste Bitdaten als Eingabe aus den vom Zählmittel ausgegebenen 4-Bit-Digitaldaten zu empfangen. Das Taktgebermittel beinhaltet vorzugsweise ein 2-Eingabe-NAND-Gatter zum Empfangen des ersten und des zweiten Taktimpulses als Eingabe.
Gemäß einem anderen Aspekt liefert die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Anzeigeplatte, welche eine Mehrzahl von ersten Elektroden aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, und eine Mehrzahl von zweiten Elektroden, die so parallel zueinander angeordnet sind, daß sie sich mit den ersten Elektroden überschneiden, wobei die Schnittpunkte der ersten Elektroden und der zweiten Elektroden in einer Matrix angeordnete Pixels bilden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bestimmen eines Tondarstellungszykluses, der eine vorgegebene ganzzahlige Anzahl größer als eins von Vollbildperioden umfaßt, wobei in jeder dieser Vollbildperioden ein Pixel entweder "Ein" oder "Aus" geschaltet werden kann, um den Anzeigeton des Pixels festzulegen,
Abgeben eines Erstelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von ersten Elektroden, wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses entweder ein erstes Potential beinhaltet, welches dem "Ein"-Zustand entspricht, oder ein zweites Potential, welches dem "Aus"-Zustand entspricht, abhängig von dem erforderlichen Pixelton, und
sequentielles Abgeben eines Zweitelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von zweiten Elektroden, wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses ein Auswahlpotential zum Auswählen der zweiten Elektrode beinhaltet,

gekennzeichnet dadurch, daß:

ein moduliertes Signal erzeugt wird, welches eine binäre Signalform hat, die erstens eine Periode gleich einer vorgegebenen ganzzahligen Anzahl von besagten Tondarstellungzyklen aufweist, zweitens in angrenzenden Perioden invertiert wird und drittens eine vorgegebene Polarität für jedes Vollbild in der besagten Periode aufweist,
die vollbildweise Polarität der Erst- und Zweitelektrodensteuersignale gemäß der vollbildweisen Polarität des modulierten Signals MX festgelegt wird, die vollbildweise Polarität des modulierten Signals dafür sorgt, daß die Erst- und Zweitelektrodensteuersignale eine durchschnittliche Treiberspannung ungleich Null an das Pixel über den Tondarstellungszyklus anlegen und eine durchschnittliche Treiberspannung gleich Null an das Pixel über zwei Tondarstellungszyklen, deren zeitliche Regulierungen sich um die Periode des modulierten Signals unterscheiden.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern einer Anzeigeplatte heben sich ein positiver Polaritätsabschnitt und ein negativer Polaritätsabschnitt einer an ein Pixel anzulegenden Treiberspannung in zwei Tondarstellungszyklusperioden, welche voneinander um die Periode eines ganzzahligen Vielfachen der Tondarstellungszyklusperioden getrennt sind, gegenseitig völlig auf, wodurch sich eine Tonanzeige mittels des Daten-Ausdünn-Systems erzielen läßt, ohne eine Gleichspannung an das Pixel anzulegen. Dementsprechend kann ein Tonmuster ohne Berücksichtigung des Anlegens einer Gleichspannung an ein Pixel ausgewählt werden, wodurch sich die Palette der zur Auswahl stehenden Tonmuster vergrößert. Daher läßt sich das Flackern auf der Bildoberfläche auf ein Minimum unterdrücken, was wiederum in einer Verbesserung der Bildqualität resultiert.
Die vorerwahnten und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht, studiert man sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, die sich wie folgt darstellen:
Fig. 1A ist eine Ansicht im Querschnitt, die den Aufbau einer Flüssigkristallplatte zeigt, welche von einer Anzeigevorrichtung eines einfaches Matrixtyps gesteuert wird.
Fig. 1B ist eine Draufsicht, die eine Anordnung von Elektroden in der Flüssigkristallplatte zeigt, welche von der Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps gesteuert wird.
Fig. 2A bis Fig. 2E sind Zeittafeln zur Darstellung von Spannungssignalformen, die an ein beliebiges Pixel bei der Tonanzeige in einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung angelegt werden.
Fig. 3A bis Fig. 3E sind Zeittafeln zur Darstellung einer Spannungssignalform, die an ein beliebiges Pixel bei der Tonanzeige in einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung mittels eines anderen, von Figur 2A abweichenden Tonmusters angelegt wird.
Fig. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung, die einer erfindungsgemäßen Ausführungsform entspricht.
Fig. 5 ist ein Schaltdiagramm, das den Aufbau eines Teils des in Fig. 4 abgebildeten Funktionsabschnitts zeigt,
Fig. 6A bis 61 sind Zeittafeln zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 5 abgebildeten Schaltung.
Fig. 7A bis Fig. 7H und Fig. 8A bis Fig. 8H sind Zeittafeln zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 4 abgebildeten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltdiagramm, das den Aufbau einer Anzeigevorrichtung des einfachen Matrixtyps einer erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht.
Unter Verwendung eines Tondarstellungszykluses mit einer 4-Vollbild-Periode stellt die Anzeigevorrichtung fünf Töne dar. Wie die in Fig. 1A und Fig. 1B abgebildete Flüssigkristallplatte umfaßt sie ein Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 des einfachen Matrixtyps. Wie die in Fig. 1A und Fig. 1B abgebildeten Platten, enthält das Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 zwei transparente Substrate, eine zwischengelagerte Flüssigkristallschicht, mehrere innerhalb des einen transparenten Substrats angeordnete Datenelektroden S und mehrere innerhalb des anderen transparenten Substrats so angeordnete Abtastelektroden C, daß sie sich mit den Elektroden S überschneiden. Das Flüssigkristall-Anzeigeelement weist einen Datenflüssigkristalltreiber 2 auf, der an die Datenelektroden S des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 entweder einen der Anzeige oder Nichtanzeige entsprechenden Spannungspegel anlegt gemäß der Anzeigedaten in einer an späterer Stelle beschriebenen, auf einem modulierten alternierend inverticrten Signal MX basierenden Polarität, einen Abtastflüssigkristalltreiber 3, der an die Abtastelektroden C des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 entweder einen der Auswahl oder Nichtauswahl entsprechenden Spannungspegel anlegt in einer auf dem modulierten alternierend invertierten Signal MX basierenden Polarität, eine Schaltung 4 zum Erzeugen von geteilter Spannung zum Steuern des Flüssigkristalls zum selektiven Anlegen eines der Anzeige/Nichtanzeige entsprechenden Spannungspegels an den Datenflüssigkristalltreiber 2 und zum selektiven Anlegen eines der Auswahl/Nichtauswahl entsprechenden Spannungspegels an den Abtastflüssigkristalltreiber 3, eine Schaltung 5 zum Erzeugen eines alternierend invertierten Signals M, dessen Polarität jede Vollbildperiode invertiert wird, und eine Schaltung 6 zum Steuern der Flüssigkristallanzeige. Die Schaltung 6 zum Steuern der Flüssigkristallanzeige gibt solche Anzeigedaten D des Daten-Ausdünn-Systems zum Ermöglichen der Anzeige von fünf Tönen eines Pixels des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 aus, ein Abtaststartsignal Y zum Starten des Abtastens eines jeden Vollbilds und ein Datenlatchsignal LP zum Bestimmen der zeitlichen Regulierung beim Anlegen eines Auswahlpotentials an die Abtastelektroden C und beim Anlegen einer Spannung an die Datenelektroden S, die den Anzeigedaten eines Pixels auf jeder der Abtastelektroden entspricht. Die Anzeigevorrichtung weist zudem eine Schaltung 7 zum Modulieren eines alternierend invertierten Signals auf, die die Polarität des alternierend invertierten Signals M in jedem Tondarstellungszyklus invertiert, um ein moduliertes alternierend invertiertes Signal MX auszugeben und somit die Polarität einer an den Datenflüssigkristalltreiber 2 angelegten, der Anzeige/Nichtanzeige entsprechenden Spannung und die Polarität einer der Auswahl/Nichtauswahl entsprechenden, an den Abtastflüssigkristalltreiber 3 angelegten Spannung festzulegen.
Die Schaltung 7 zum Modulieren eines alternierend invertierten Signals weist eine Schaltung 8 zum Erzeugen eines Modulationssteuersignals zur Ausgabe eines Modulationssteuersignals X auf, dessen Polarität basierend auf dem von der Schaltung 6 zum Steuern der Flüssigkristallanzeige ausgegebenen Abtaststartsignal Y bei jedem vorstehend beschriebenen Tondarstellungszyklus invertiert wird, und eine Polaritätskorrekturschaltung 9, die eine Polarität des alternierend invertierten Signals M basierend auf dem Modulationssteuersignal X invertiert.
Fig. 5 ist ein Schaltdiagramm, welches den Aufbau der Schaltung 5 zum Erzeugen eines alternierend invertierten Signals und der Schaltung 7 zum Modulieren eines alternierend invertierten Signals detailliert veranschaulicht.
Die Funktionsweise der in Fig. 5 veranschaulichten Schaltung wird nachfolgend unter Verweis auf Fig. 6A bis Fig. 6I im Detail beschrieben.
Fig. 6A zeigt eine Signalform eines Reset-Signals
, auf welches an späterer Stelle eingegangen werden wird, Fig. 6B zeigt eine Signalform des Abtaststartsignals Y, Fig. 6C eine Signalform des Datenlatchsignals LP, Fig. 6D eine Signalform eines Ausgabesignals
eines NAND-Gatters 11, auf welches an späterer Stelle eingegangen werden wird, Fig. 6E zeigt eine Signalform des alternierend invertierten Signals M, Fig. 6F eine Signalform eines Ausgabesignals aus einer Ausgabeanschlußstelle QB eines hexadezimalen Zählers 10, auf welchen später eingegangen wird, Fig. 6G veranschaulicht eine Signalform des Modulationssteuersignals X, Fig. 6H eine Signalform aus einer Ausgabeanschlußstelle QD des hexadezimalen Zählers 10 und Fig. 6I zeigt eine Signalform des modulierten alternierend invertierten Signals MX. Das Reset-Signal
wird an den hexadezimalen Zähler 10 vom Äußeren der Anzeigevorrichtung oder von der in Fig. 4 abgebildeten Schaltung 6 zum Steuern der Pixelanzeige zur Funktionsfreigabe/-blockierung des hexadezimalen Zählers 10 weitergeleitet.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der hexadezimale Zähler 10 eine Schaltung, die zugleich als Komponente der Schaltung 5 zum Erzeugen eines alternierend invertierten Signals und der Schaltung 7 zum Modulieren eines alternierend invertierten Signals benutzt wird, weist eine nicht angeschlossene Ausgabeanschlußstelle RCO und Eingabeanschlußstellen CK und R auf und erhält eine Betriebsspannung Vcc an Eingabeanschlußstellen
, EP und ET und ein Massepotential an Eingabestellen A, B, C, D. Der hexadezimale Zähler 10 unterbricht seinen Betrieb, wenn das in eine Reset-Eingabeanschlußstelle R eingegebene Reset-Signal
auf dem logischen Pegel "L" (low) ist, und ist betätigbar, wenn das Reset-Signal
auf dem logischen Pegel "H" (high) ist, wie in Fig. 6A veranschaulicht. Ist der hexadezimale Zähler 10 in Betrieb, so zählt er die Anzahl der Taktimpulse, die in eine Taktimpulseingabeanschlußstelle CK von einem NAND-Gatter 11 eingegeben werden, und gibt den gezählten Wert als paralleles 4-Bit-Signal an den Ausgabeanschlußstellen QD, QC, QB und QA aus. Ein am wenigsten wichtiges Bit, ein drittwichtigstes Bit, ein zweitwichtigstes Bit und ein wichtigstes Bit des 4-Bit-Parallelsignals werden jeweils von den Ausgabeanschlußstellen QA, QB, QC und QD ausgegeben.
Die Taktimpulseingabeanschlußstelle CK ist verbunden mit einer Ausgabeanschlußstelle des Zwei-Eingabe-NAND-Gatters 11, an welche das in einem vorgegebenen Zyklus ansteigende Abtaststartsignal Y (siehe Fig. 6B) und das eine viel höhere Frequenz als das Abtaststartsignal Y aufweisende Datenlatchsignal LP (siehe Fig. 6C) von der vorstehend beschriebenen Schaltung 6 zum Steuern der Flüssigkristallanzeige ausgegeben werden. Wie in Fig. 6D veranschaulicht ist, fällt demgemäß das Ausgabesignal des NAND-Gatters in beinah dem gleichen Zyklus ab, wie das Abtaststartsignals Y ansteigt. Das Ausgabesignal des NAND-Gatters 11 wird der Eingabeanschlußstelle CK des Zählers 10 als Taktimpuls zugeführt.
Der hexadezimale Zähler 10 zählt jedes Ansteigen des Ausgabesignals des NAND-Gatters 11 als Taktzahl. Ein Ausgabesignal der Ausgabeanschlußstelle für die am wenigsten wichtigen Bits QA des hexadezimalen Zählers 10 ward als das alternierend invertierte Signal M und ein Ausgabesignal der Ausgabeanschlußstelie für die am zweitwichtigsten Bits QC wird als das Modulationssteuersignal X verwendet.
Vom Zähler 10 ausgegebene, digitale Werte des wenigsten wichtigen Bits, des drittwichtigsten Bits, des zweitwichtigsten Bits und des wichtigsten Bits werden invertiert, wenn ein Ansteigen des Ausgabesignals des NAND-Gatters 11 vom hexadezimalen Zähler 10 einmal, zweimal, viermal und achtmal respektive gezählt wird. Wie nun in Figur 6E dargestellt, weist das Ausgabesignal der Ausgabeanschlußstelle für die am wenigsten wichtigen Bits QA des Zählers 10, d.h. das alternierend invertierte Signal M, demgemäß einen Pegel auf, der bei jedem Ansteigen des Signals - invertiert wird, und aus dem Ausgabesignal der Ausgabeanschlußstelle für die drittwichtigsten Bits QB des Zählers lo wird ein frequenzgeteiltes Signal, das die Hälfte der Frequenz des alternierend invertierten Signals M aufweist. Wie aus Fig. 6G ersichtlich, ist das Ausgabesignal aus der Ausgabeanschlußstelle für die zweitwichtigsten Bits QC des Zählers 10, das Modulationssteuersignal X, analog hierzu ein Signal, dessen Frequenz noch weiter auf die Hälfte der Frequenz des Ausgabesignals der Ausgabeanschlußstelle QB geteilt ist, während das Ausgabesignal der Ausgabeanschlußstelle für die wichtigsten Bits QD ein noch weiter auf die Hälfte der Frequenz des Modulationssteuersignals X frequenzgeteiltes Signal ist.
Die Signale M und X werden in ein 2-Eingabe-Exklusiv-ODER-Gatter 12 gespeist. Demgemäß nimmt das Exklusiv-ODER-Gatter 12 ein exklusives ODER M X des alternierend invertierten Signals M und des Modulationssteuersignals X und gibt ein Signal aus, dessen Phase um 180º bei jedem Zyklus viermal pro Ansteigzyklus des Abtaststartsignals Y invertiert wird, wie in Fig. 6I abgebildet ist. Ein Ausgabesignal des Exklusiv-ODER-Gatters 12 wird an den Datenflüssigkristalltreiber 2 und den Abtasttreiber 3 als moduliertes alternierend invertiertes Signal MX abgegeben.
Genauer gesagt dienen der hexadezimale Zähler 10 und das NAND-Gatter 11 in Fig. 5 als Schaltung 5 zum Erzeugen eines alternierend invertierten Signals und als Schaltung 8 zum Erzeugen eines Modulationssteuersignals in der Schaltung 7 zum Modulieren eines alternierend invertierten Signals aus Figur 4, und das Exklusiv-ODER- Gatter 12 stellt eine Polaritätskorrekturschaltung 9 in der Schaltung 7 zum Modulieren eines alternierend invertierten Signals in Fig. 4 dar.
Unter Bezugnahme auf die Zeittafeln in Fig. 6A bis Fig. 61 und Fig. 7A bis Fig. 7H wird nun die Tonanzeigeoperation einer Anzeigevorrichtung erläutert, bei der das Tonmuster zum zweimaligen "Ein"-Steuern eines Pixels während eines Tondarstellungszykluses beispielsweise "1, 0, 1, 0" ist im Hinblick auf ein beliebiges Pixel, welches ein Tonmuster von "1, 0, 1, 0" aufweist.
Fig. 7A bis Fig. 7H sind Zeittafeln zur Erläuterung eines Vorgangs bei der in Figur 4 abgebildeten Anzeigevorrichtung, bei dem fünf Töne mittels des Daten-Ausdünn- Systems unter Nutzung einer Vier-Vollbild-Periode als Tondarstellungszyklus angezeigt werden. Fig. 7A stellt ein Tonmuster dar, Fig. 7B eine Folge von Vollbildern, Fig. 7C zeigt eine Signalform des alternierend invertierten Signals M, Fig. 7D eine Signalform des Modulationssteuersignals X, Fig. 7E eine Signalform des modulierten alternierend invertierten Signals MX, Fig. 7F zeigt eine Signalform einer an die Datenelektroden S angelegten Spannung, d.h. eine Segmentsignalform, Fig. 7G eine Signalform einer an die Abtastelektroden C angelegten Spannung, d.h. eine gemeinschaftliche Signalform, und Fig. 7H veranschaulicht eine an ein Pixel angelegte Effektivspannung, d.h. eine Signalform der segment-gemeinschaftlichen Spannung, wobei das Pixel von einer zwischen den Datenelektroden S und den Abtastelektroden C angebrachten Flüssigkristallschicht gebildet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl der an die Datenelektroden S und die Abtastelektroden C angelegten Spannungsimpulse vier.
Wie in Fig. 6E abgebildet, wird eine Polarität des von der Schaltung 5 ausgegebenen, alternierend invertierten Signals M in zeitlicher Übereinstimmung mit dem Ansteigen des Abtaststartsignals Y (Fig. 6B) invertiert. Währenddessen führen der Datenflüssigkristalltreiber 2 und der Abtastflüssigkristalltreiber 3 eine Vollbildabtastung in zeitlicher Übereinstimmung mit einem Ansteigen des Abtaststartsignals Y durch. Das bedeutet, daß eine Ansteigperiode des Abtaststrrtsignals Y einer Vollbildperiode entspricht und eine Polarität des alternierend invertierten Signals M jede Vollbildperiode invertiert wird. Andererseits wird eine Polarität des von der Schaltung 8 erzeugten Modulationssteuersignals X entsprechend dem Tondarstellungszyklus jede 4-Vollbild-Periode invertiert, wie in Fig. 6C veranschaulicht ist. Dementsprechend wird eine Phase des modulierten alternierend invertierten Signals MX, das aus der Polaritätskorrekturschaltung 9 als exklusives ODER-Signal der zwei Signale M und X geholt wird, zwischen einer beliebigen 4-Vollbild-Periode und der nachfolgenden 4-Vollbild-Periode invertiert, wie in Fig. 6I abgebildet.
Der Datenflüssigkristalltreiber 2 legt eine Spannung mit einer Signalform, welche einer Anzeige oder Nichtanzeige entspricht, an die Datenelektroden S, d.h. eine Signalform, die eine Spannung über dem Wert plus V1 aus Fig. 2C beinhaltet (Anzeige) oder eine Signalform, die keine Spannung über dem Wert +V1 beinhaltet (Nichtanzeige), und invertiert eine Polarität derselben jedes Mal, daß eine Polarität des modulierten alternierend invertierten Signals Mx invertiert wird. In gleicher Weise legt der Abtastflüssigkristalltreiber 3 eine Spannung mit einer Signalform an die Abtastelektroden C, die lediglich in einer 1/4-Vollbild-Periode einer Vollbild- Periode ein Potential +V3 beinhaltet (siehe Fig. 2D), und invertiert eine Polarität derselben jedes Mal, daß eine Polarität des modulierten alternierend invertierten Signals MX invertiert wird.
Wie in Fig. 7B veranschaulicht ist, wird - ist ein Tonmuster wie in Fig. 7A abgebildet als "1, 0, 1, 0" festgelegt - im Falle eines Pixels, das zweimal in den "Ein"-Zustand gesteuert wird innerhalb eines Tondarstellungszykluses, welcher die 4-Vollbild-Perioden T4m+1, T4m+2, T4m+3, T4(m+1) (m = 0, 1, 2 ...) als einen Zyklus umfaßt, der Pegel der Segmentsignalform zu einem Pegel, der einem Steuern in den "Aus"-Zustand in den Vollbildperioden T4m+2 und T4(m+1) entspricht, wie in Fig. 7F dargestellt ist. Nimmt man an, daß eine Polarität des alternierend invertierten Signals M so invertiert wird, daß sie in der Vollbildperiode T4m+1 positiv ist und in der Vollbildperiode T4m+2 negativ ist, wie in Fig. 7C dargestellt ist, und eine Polarität des Modulationssteuersignals X so alternierend invertiert wird, daß sie von der Vollbildperiode T4m+2 in der ersten 4-Vollbild-Periode (dem Tondarstellungszyklus 1 in der Zeichnung) bis zur Vollbild-Periode T4m+1 der nächsten 4-Vollbild-Periode positiv ist und während der darauffolgenden 4-Vollbild-Periode (dem Tondarstellungszyklus 2 in der Zeichnung) negativ ist, so wird eine Polarität des modulierten alternierend invertierten Signals MX in den Vollbild-Perioden T4m+1, T4m+2 und T4(m+1) der ersten 4-Vollbild-Periode positiv, in der Vollbildperiode T4m+3 negativ, und umgekehrt wird sie in den Vollbild-Perioden T4m+1, T4m+2 und T4(m+1) der darauffolgenden 4-Vollbild-Periode negativ und in der Vollbildperiode T4m+3 positiv, wie aus Fig. 7E hervorgeht. Jede Polarität der Segmentsignalform und der gemeinschaftlichen Signalform wird der Darstellung in Fig. 7F beziehungsweise Fig. 7G entsprechen, da sie wie vorstehend beschrieben anhand einer Polarität des alternierend invertierten Signals M festgelegt wird.
Wie in Fig. 7H abgebildet, wird demzufoige aus einer Signalform der segmentgemeinschaftlichen Spannung in der ersten 4-Volibild-Periode eine Signalform von positiver Polarität zum Steuern in den "Ein"-Zustand, welche einen Abschnitt A überhalb einer Schwellenspannung +Vht in der ersten Vollbildperiode T4m+1 beinhaltet, eine Signalform von positiver Polarität zum Steuern in den "Aus"-Zustand, welche einen Abschnitt B unterhalb der Schwelienspannung +Vht in der zweiten Volibildperiode T4m+2 beinhaltet, eine Signalform von negativer Polarität zum Steuern in den "Ein"-Zustand, welche den Abschnitt A überhalb der Schwellenspannung -Vth in der dritten Vollbildperiode T4m+3 beinhaltet, und eine Signalform von positiver Polarität zum Steuern in den "Aus"-Zustand, welche den Abschnitt B unterhalb der Schwellenspannung +Vht in der vierten Vollbildperiode T4(m+1) beinhaltet. Aus einer Signalform der segment-gemeinschaftlichen Spannung wird im Gegensatz zur ersten 4-Vollbild-Periode in der darauffolgenden 4-Vollbild-Periode eine Signalform von negativer Polarität zum Steuern in den "Ein"-Zustand in der ersten Vollbildperiode T4m+1, eine Signalform von negativer Polarität zum Steuern in den "Aus"-Zustand in der zweiten Vollbildperiode T4m+2, eine Signalform von positiver Polaritat zum Steuern in den "Ein"-Zustand in der dritten Vollbildperiode T4m+3 und eine Signalform von negativer Polarität zum Steuern in den "Aus"- Zustand in der vierten Vollbildperiode T4(m+1).
Konkret heißt das, daß die Signalformen der segment-gemeinschaftlichen Spannung in der ersten, zweiten, dritten und vierten Vollbildperiode der ersten 4-Vollbild-Periode und die jeweiligen Signalformen der segment-gemeinschaftlichen Spannung in der ersten, zweiten, dritten und vierten Vollbildperiode der darauffolgenden 4-Vollbild- Periode völlig symmetrisch sind, bezieht man sie auf das Massepotential. Durch die Wiederholung des Tondarstellungszykluses wird deshalb ein Durchschnittswert einer an ein Pixel angelegten Effektivspannung über einen Zeitraum von zwei Tondarstellungszyklen gesehen gleich 0, denn die segment-gemeinschaftlichen Spannungen in den entsprechenden 4-Vollbild-Perioden der zwei Tondarstellungszyklen heben sich gegenseitig auf. Daraus ergibt sich, daß keine Gleichspannung an ein Pixel angelegt wird.
Fig. 8A bis Fig. 8H sind Zeittafeln zur Erläuterung der Tondarstellungsoperation der Anzeigevorrichtung, wobei das Tonmuster "1, 1, 0, 0" ist, falls ein Pixel während eines Tondarstellungszykluses zweimal in den "Ein"-Zustand gesteuert wird in Hinsicht auf ein beliebiges, ein Tonmuster von "1, 1, 0, 0" aufweisendes Pixel.
Fig. 8A stellt ein Tonmuster dar, Fig. 8B eine Folge von Vollbildern, Fig. 8C eine Signalform des alternierend invertierten Signals M, Fig. 8D eine Signalform des Modulationssteuersignals X, Fig. 8E stellt eine Signalform des modulierten alternierend invertierten Signals MX dar, Fig. 8F eine Signalform einer an die Datenelektroden S angelegten Spannung, d.h. eine Segmentsignalform, Fig. 8G eine Signalform einer an die Abtastelektroden C angelegten Spannung, d.h. eine gemeinschaftliche Signalform, und Fig. 8H zeigt eine Signalform einer an ein Pixel angelegten Effektivspannung, d.h. eine Signalform der segment-gemeinschaftlichen Spannung, wobei das Pixel von einer zwischen den Datenelektroden S und den Abtastelektroden C angebrachten Flüssigkristallschicht gebildet wird.
Nimmt man nun an, daß das alternierend invertierte Signal M und das Modulationssteuersignal X mit den in Fig. 7C bzw. Fig. 7D abgebildeten identisch sind, so wird aus einer Signalform der segment-gemeinschaftlichen Spannung in diesem Fall - wie in Fig. 8H abgebildet - in der ersten und zweiten Vollbildperiode der ersten 4- Vollbild-Periode eine Signalform zum Steuern in den "Ein"-Zustand mit dem Abschnitt A überhalb der Schwellenspannung +Vht, in der dritten Vollbildperiode eine Signalform zum Steuern in den "Aus"-Zustand mit dem Abschnitt B unterhalb des Schwellenwerts -Vth und in der vierten Vollbildperiode eine Signalform zum Steuern in den "Aus"-Zustand mit dem Abschnitt B unterhalb des Schwellenwerts +Vht. Im Gegensatz zur ersten 4-Vollbild-Periode wird dann die Signalform der segment-gemeinschaftlichen Spannung in der darauffolgenden 4-Vollbild-Periode in der ersten und zweiten Vollbildperiode eine Signalform zum Steuern in den "Ein"- Zustand mit dem Abschnitt A überhalb der Schwellenspannung -Vth, in der dritten Vollbildperiode eine Signalform zum Steuern in den "Aus"-Zustand mit dem Abschnitt B unterhalb des Schwellenwerts +Vht und in der vierten Vollbildperiode eine Signalform zum Steuern in den "Aus"-Zustand mit dem Abschnitt B unterhalb des Schwellenwerts -Vth.
Demgemäß sind ferner in diesem Fall die Signalform der segment-gemeinschaftlichen Spannung in der ersten, zweiten, dritten und vierten Vollbildperiode der ersten 4- Vollbild-Periode und die entsprechende Signalform der segment-gemeinschaftlichen Spannung in der ersten, zweiten, dritten und vierten Vollbildperiode der darauffolgenden 4-Vollbild-Periode völlig symmetrisch, bezieht man sie auf das Massepotential. Durch die Wiederholung des Tondarstellungszykluses beträgt der Durchschnittswert der an einem Pixel anliegenden Effektivspannung in einem Zeitabschnitt von zwei Tondarstellungszyklen daher 0, denn die segmentgemeinschaftlichen Spannungen in den entsprechenden 4-Vollbild-Perioden der zwei Tondarstellungszyklen heben sich gegenseitig auf. Somit wird keine Gleichspannung an ein Pixel angelegt. Als Grund hierfür läßt sich die in dem Ausführungsbeispiel dargelegte, im gleichen Zyklus mit dem Tondarstellungszyklus ausgeführte Phaseninvertierung des modulierten alternierend invertierten Signals zur Festlegung der Polarität der segment-gemeinschaflichen Spannung in jeder Vollbildperiode anführen, so daß die segment-gemeinschaftlichen Spannungen in den entsprechenden Vollbildperioden der angrenzenden Tondarstellungszyklen ungeachtet der Tonmuster die gleiche Signalform aufweisen, abgesehen davon, daß sie von entgegengesetzter Polalität sind. In dem Ausführungsbeispiel bedeutet das, daß, solange ein Tondarstellungszyklus eine gerade Anzahl von Malen wiederholt wird, bei keinem Tonmuster ein Gleichspannung an ein Pixel angelegt wird.
Obwohl die Beschreibung in der vorstehenden Ausführungsform für den Fall gegeben wurde, daß sich ein positiver und ein negativer Polaritätsabschnitt einer segmentgemeinschaftlichen Spannung in jeder Periode von doppelter Länge des Tondarstellungzykluses gegenseitig aufheben, indem eine Polarität der Signalform des modulierten alternierend invertierten Signals MX in jeder Periode gleich dem Tondarstellungszyklus invertiert wird, d.h. indem eine Phase des modulierten alternierend invertierten Signals MX in jedem Tondarstellungszyklus invertiert wird, kann derselbe Effekt wie im Ausführungsbeispiel erzielt werden, wenn eine Polarität des modulierten alternierend invertierten Signals MX in jeder Periode eines ganzzahligen Vielfachen l (l = 2, 3, 4, ...) des Tondarstellungszykluses invertiert wird. Konkreter, wird die Polarität einer Signalform des modulierten alternierend invertierten Signals MX in einem Tondarstellungszyklus in jeder Periode eines ganzzahligen Vielfachen des Tondarstellungszykluses invertiert, so sind die Signalformen der segment-gemeinschaftlichen Spannungen in den entsprechenden Vollbildperioden in zwei Tondarstellungszyklen, welche voneinander um die Periode des ganzzahligen Vielfachen l des Tondarstellungszykluses getrennt sind, völlig symmetrisch in bezug auf das Massepotential. Das heißt, der positive Polaritätsabschnitt und der negative Polaritätsabschnitt der segment-gemeinschaftlichen Spannung heben sich gegenseitig völlig auf in den Vollbildperioden, welche voneinander um die Periode des ganzzahligen Vielfachen l der Tondarstellungszyklusperioden getrennt sind. Dementsprechend wird, solange der Tondarstellungszyklus 2 l mal durchgeführt wird, in diesem Fall keine Gleichspannung anhaltend an ein Pixel angelegt, selbst bei einer beliebigen Tonanzeige mittels eines beliebigen Musters nicht.
Da es jedoch erstrebenswert ist, daß in einer Übergangsperiode, während derer sich ein positiver und ein negativer Polaritätsabschnitt einer an einem Pixel anliegenden Effektivspannung gegenseitig völlig aufheben, die Zeitdauer des Anlegens einer Gleichspannung an das Pixel vernachlässigbar gering ist, sollte der l-Wert nach oben hin begrenzt sein.
Ein Tondarstellungszyklus ist nicht auf eine 4-Vollbild-Periode beschränkt, sondern kann als beliebige Periode gewählt werden. Ferner ist das Mittel zum Erzeugen des alteinierend invertierten Signals M, des Modulationssteuersignals X und des modulierten alteinierend invertierten Signals MX nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung ist offensichtlich, daß diese vielseitig abwandelbar ist. Abwandlungen dieser Art dürfen nicht als Abweichungen vom Schutzbereich der Erfindung gewertet werden. Wie der Fachmann zu schätzen wissen wird, bringen die obengenannten neuheitlichen Merkmale Vorteile mit sich. Hierbei handelt es sich jeweils um unabhängige Aspekte der Erfindung, die von der Anmeldung abgedeckt werden, ungeachtet dessen, ob sie im Schutzbereich der folgenden Ansprüche enthalten sind oder nicht.

Claims

1. Anzeigevorrichtung, welche folgendes aufweist:

eine Mehrzahl von ersten Elektroden (S), die parallel zueinander angeordnet sind,

eine Mehrzahl von zweiten Elektroden (C), die so parallel zueinander angeordnet sind, daß sie sich mit den ersten Elektroden überschneiden,

Schnittpunkte der ersten Elektroden (S) und der zweiten Elektroden (C), die in einer Matrix angeordnete Pixels bilden,

Bestimmungsmittel (6) zum Bestimmen eines Tondarstellungszykluses, der eine vorgegebene ganzzahlige Anzahl größer als eins von Vollbildperioden umfaßt, wobei in jeder dieser Vollbildperioden ein Pixel entweder "Ein" oder "Aus" geschaltet werden kann, um den Anzeigeton des Pixels festzulegen,

Signalabgabemittel (2) zum Steuern der ersten Elektroden zum Abgeben eines Erstelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von ersten Elektroden (S), wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses entweder ein erstes, dem "Ein"-Zustand entsprechendes Potential oder ein zweites, dem "Aus"-Zustand entsprechendes Potential einschließt, in Abhängigkeit von dem erforderlichen Pixelton, und

Signalabgabemittel (3) zum Steuern der zweiten Elektroden zum sequentiellen Abgeben eines Zweitelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von zweiten Elektroden (C), wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses ein Auswahlpotential zum Auswählen der zweiten Elektrode einschließt,

gekennzeichnet durch:

Signalerzeugungsmittel (5,7) zum Erzeugen eines modulierten Signals (MX), welches eine binäre Signalform hat, die erstens eine Periode gleich einer vorgegebenen ganzzahligen Anzahl von besagten Tondarstellungzyklen aufweist, zweitens in angrenzenden Perioden invertiert wird und drittens eine vorgegebene Polarität für jedes Vollbild in der besagten Periode aufweist,

wobei die Signalabgabemittel (2,3) zum Steuern der ersten und zweiten Elektroden so angeordnet sind, daß sie die vollbildweise Polarität der Erst- und Zweitelektrodensteuersignale gemäß der vollbildweisen Polarität des modulierten Signals (MX) festlegen,

wobei die vollbildweise Polarität des modulierten Signals dafür sorgt, daß die Signalabgabemittel zum Steuern der ersten und zweiten Elektroden über den Tondarstellungszyklus eine durchschnittliche Treiberspannung ungleich null an das Pixel anlegen und über zwei solche Tondarstellungszyklen, deren zeitliche Regulierungen sich um die Periode des modulierten Signals unterscheiden, eine durchschnittliche Treiberspannung gleich null an das Pixel anlegen.

2. Eine Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Signalerzeugungsmittel (5,7) folgendes aufweist:

Mittel (5) zur Ausgabe eines alternierend invertierten Signals zur Ausgabe eines alternierend invertierten Signals (M), das eine binäre Signalform aufweist, deren Polarität bei jedem Vollbild invertiert wird,

Mittel (8) zur Ausgabe eines Modulationssteuersignals zur Ausgabe eines Modulationssteuersignals (X), das eine binäre Signalform aufweist, deren Polarität in Intervallen von der Dauer gleich der Periode der Signalform des modulierten Signals invertiert wird, und

Modulationsmittel (9) zum Modulieren des alternierend invertierten Signals (M) mit dem Modulationssteuersignal (X), um das modulierte Signal (MX) zu erzeugen.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das erste, dem "Ein"-Zustand entsprechende Potential einen vorgegebenen Pegel überschreitet und das zweite, dem "Aus"-Zustand entsprechende Potential sich auf oder unter dem vorgegebenen Pegel befindet.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, wobei:

ein Unterschied zwischen dem ersten Potential und dem Auswahlpotential einer ersten Treiberspannung entspricht, um ein Pixel in den "Ein"-Zustand zu steuern

ein Unterschied zwischen dem zweiten Potential und dem Auswahlpotential einer zweiten Treiberspannung entspricht, um ein Pixel in den "Aus"-Zustand zu steuern,

jede der Vollbildperioden des Tondarstellungszykluses eine Periode umfaßt, worin das erste Potential oder das zweite Potential und das Auswahlpotential gleichzeitig vom Signalabgabemittel (2) zum Steuern der ersten Elektroden beziehungsweise vom Signalabgabemittel (3) zum Steuern der zweiten Elektroden an ein Pixel angelegt werden.

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei:

das Signalabgabemittel (2) zum Steuern der ersten Elektroden bewirkt, daß die Polaritäten des ersten Potentials und des zweiten Potentials positiv sind, wenn die Ausgabe des modulierten Signals (MX) von dem Modulationsmittel (9) positiv ist, und bewirkt, daß die Polaritäten des ersten Potentials und des zweiten Potentials negativ sind, wenn die Ausgabe des modulierten Signals (MX) von dem Modulationsmittel (9) negativ ist,

das Signalabgabemittel (3) zum Steuern der zweiten Elektroden bewirkt, daß eine Polarität des Auswahlpotentials negativ ist, wenn die Ausgabe des modulierten Signals (MX) von dem Modulationsmittel (9) positiv ist, und bewirkt, daß eine Polarität des Auswahlpotentials positiv ist, wenn die Ausgabe des modulierten Signals (MX) von dem Modulationsmittel (9) negativ ist.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei:

das Mittel (5) zur Ausgabe eines alternierend invertierten Signals und das Mittel (8) zur Ausgabe eines Modulationssteuersignals folgendes gemeinsam aufweisen:

Taktgebermittel (11) zur Erzeugung eines dritten Taktimpulses in zeitlicher Übereinstimmung mit der Erzeugung eines ersten Taktimpulses, basierend auf dem ersten Taktimpuls, der jede Vollbildperiode erzeugt wird, und einem zweiten Taktimpuls, der in einer höheren Frequenz als der erste Taktimpuls erzeugt wird, und

Zählmittel (10) zum Zählen der Anzahl von dritten Taktimpulsen, die von dem Takt geber (11) erzeugt werden, und zum Ausgeben des gezahlten Wertes als 4-Bit-Digitaldaten,

und wobei das Modulationsmittel (9) ein Exklusiv-ODER-Gatter (12) beinhaltet, um am wenigsten wichtige Bit-Daten und zweitwichtigste Bit-Daten als Eingabe aus den von dem Zählmittel (10) ausgegebenen 4-Bit-Digitaldaten zu empfangen.

7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Taktgeber (11) ein 2-Eingabe-NAND-Gatter (11) umfaßt, um die ersten Taktimpulse und die zweiten Taktimpulse als Eingaben zu empfangen.

8. Verfahren zum Steuern einer Anzeigeplatte (1), welche eine Mehrzahl von ersten Elektroden (S) aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, und eine Mehrzalll von zweiten Elektroden (C), die so parallel zueinander angeordnet sind, daß sie sich mit den ersten Elektroden überschneiden, wobei die Schnittpunkte der ersten Elektroden (S) und der zweiten Elektroden (C) in einer Matrix angeordnete Pixels bilden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Bestimmen eines Tondarsteilungszykluses, der eine vorgegebene ganzzahlige Anzahl größer als eins von Vollbildperioden umfaßt, wobei in jeder dieser Vollbildperioden ein Pixel entweder "Ein" oder "Aus" geschaltet werden kann, um den Anzeigeton des Pixels festzulegen,

Abgeben eines Erstelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von ersten Elektroden (S), wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses entweder ein erstes Potential beinhaltet, welches dem "Ein"-Zustand entspricht, oder ein zweites Potential, welches dem "Aus"-Zustand entspricht, abhängig von dem erforderlichen Pixelton, und

sequentielles Abgeben eines Zweitelektrodensteuersignals an jede der Mehrzahl von zweiten Elektroden (C), wobei das Signal in jeder Vollbildperiode des Tondarstellungszykluses ein Auswahlpotential zum Auswählen der zweiten Elektrode beinhaltet,

gekennzeichnet dadurch, daß:

ein moduliertes Signal (MX) erzeugt wird, welches eine binäre Signalform hat, die erstens eine Periode gleich der vorgegebenen ganzzahligen Anzahl des Tondarstellungzykluses aufweist, zweitens in angrenzenden Perioden invertiert wird und drittens eine vorgegebene Polarität für jedes Vollbild der besagten Periode aufweist,

die vollbildweise Polarität der Erst- und Zweitelektrodensteuersignale gemäß der vollbildweisen Polarität des modulierten Signals (MX) festgelegt wird,

die vollbildweise Polarität des modulierten Signals dafür sorgt, daß die Erst- und Zweitelektrodensteuersignale eine durchschnittliche Treiberspannung ungleich Null an das Pixel über den Tondarstellungszyklus anlegen und eine durchschnittliche Treiberspannung gleich Null an das Pixel über zwei Tondarstellungszyklen, deren zeitliche Regulierungen sich um die Periode des modulierten Signals unterscheiden.