Способ управления матричной сегнетоэлектрической жидкокристаллической панелью Советский патент 1993 года по МПК G09G3/36 

Изобретение относится к электронной технике, более конкретно - к управлению жидкокристаллическими устройствами, в частности - к управлению матричными сег- нетоэлектрическими жидкокристаллическими устройствами, обладающими бистабильностью.

Целью настоящего изобретения является увеличение скорости смены информации сегнетоэлектрического жидкокристаллического устройства с одновременным снижением энергопотребления за счет уменьшения циклов переполяризации и устранением мерцаний.

На фиг. 1 - зависимость времени переключения от амплитуды переключающего импульса для переключающих импульсов различной формы; нз фиг. 2 - временные диаграммы управляющих импульсов в соответствии с предлагаемым изобретением, пример 1; на фиг. 3 - временные диаграммы управляющих импульсов в соответствии с предлагаемым изобретением, пример 2; на фиг. 4 - временные диаграммы управляющих импульсов в соответствии с предлагаемым изобретением, пример 3; на фиг, 5 - временные диаграммы управляющих импульсов в соответствии с предлагаемым изобретением, пример 4, управление импульсами одной полярности.

На фиг. 1:1- время переключения при управлении одиночными импульсами; 2 - время переключения при управлении напряжением в форме меандра ; Т - время переключения; U - амплитуда переключающего импульса.

На фиг, 2-5: (по оси абсцисс - время, по оси ординат - напряжение), 3 - стробирую- щие импульсы в первом и втором полукадрах; 4 - информационные импульсы при записи 1; 5 - информационные импульсы при записи 0; 6 - временная диаграмма напряжения на элементе стробируемой строки при записи 1; 7 - временная диаграмма напряжения на элементе стробируемой строки при записи 0; 8 - длительность (время записи) строки; 9-длительность первого полукадрз.

Схема матричной адресации сегнетоэлектрического жидкокристаллического уст00

W

о

О1

ся

ройства должна удовлетворять следующим требованиям: импульс напряжения, приложенный к элементу стробируемой строки, должен содержать фрагмент, произведение амплитуды на длительность которого равно или выше порога переключения в требуемом направлении, и возможно меньшую длительность остальных фрагментов, чтобы сократить время записи строки и тем самым повысить быстродействие устройства. Элементы остальных строк при этом не должны изменять своего состояния, т.е. к ним в любой момент времени должен быть приложен импульс напряжения, произведение амплитуды на длительность которого существенно ниже порога переключения. При этом, на любом элементе за некоторый промежуток времени должна быть скомпенсирована постоянная составляющая приложенного напряжения, независимо4 от содержания входной информации.

В прототипе для компенсации постоянной составляющей используется предвари- тельный импульс противоположной полярности в стробируемом сигнале, что приводит к недостаткам схемы адресации, описанным выше. В предлагаемом изобретении компенсирующая часть импульса, приложенного к элементу стробируемой строки, разделена на два фрагмента, причем один компенсирующий фрагмент противоположной полярности предшествует переключающему фрагменту, второй фрагмент противоположной полярности следует за переключающим. При этом, суммарная длительность фрагментов противоположной полярности не превышает длительности переключающего фрагмента, а их амплитуда в полтора раза меньше, показатель качества равен трем. Как видно из рисунков 2-5, полная компенсация постоянной составляющей происходит при этом за два полукадра. Снижение амплитуды компенсирующих частей более, чем в полтора раза по отношению к амплитуде переключающей части, приведет к увеличению амплитуды напряжения на элементах стробируемой строки, состояние которых изменять не нужно, и снизит показатель качества схемы адресации.

Наличие в переключающем импульсе, приложенном к элементу устройства, только одного фрагмента, имеющего произведение амплитуды на длительность равную или выше порога переключения, приводит к снижению энергопотребления и увеличению скорости адресации по сравнению с прототипом за счет снижения длительности импульса, требуемой для переключения при той же амплитуде электрического поля. На

фиг. 1 показана зависимость времени переключения от амплитуды импульса для импульсов различной формы. Режим адресации, предложенный в прототипе, соответствует переключающим импульсам в форме меандра, т.е. сначала переключение в обратном направлении, а затем в требуемом. Способ адресации в соответствии с предлагаемым изобретением соответствует

переключению одиночными импульсами, что позволяет снизить длительность импульса и, следовательно, увеличить скорость адресации не менее, чем в полтора раза. Примеры конкретной формы управляющих строчных и столбцовых импульсов, показанные на рисунках 2 и 3,не нуждаются в пояснениях. На рисунке 4 показана форма управляющих импульсов, при которой в первом полукадре запись 1 производят на нечетных строках, 0 - на четных, во втором - наоборот. Преимущество такой схемы в устранении сложения импульсов одной полярности в конце длительности предыдущей строки и начале следующей и, как следствне, повышение показателя качества в некоторых случаях.

Для получения скорости записи информации близкой к телевизионной, т.е. времени записи строки порядка 60 мкс

переключающий импульс должен иметь амплитуду около 20 В. При этом управляющие микросхемы должны обеспечивать формирование импульсов с амплитудой +20В и -20В. Модификация матричной схемы управления, показанная на рис. 5, обеспечивает формирование на элементах устройства импульсов требуемой конфигурации при подаче на строки и столбцы импульсов только одной полярности, т.е. вдвое снижает требования к управляющим микросхемам.

Использование предлагаемой схемы матричного управления мегнетоэлектриче- ским жидкокристаллическим устройством позволит повысить быстродействие устройства (снизить время записи строки на 25- 30%) более, чем в два раза уменьшить энергопотребление и устранить мерцание.

Формула изобретения Способ управления матричной сегнето- электрической жидкокристаллической панелью, заключающийся в одновременной подаче на горизонтальные и вертикальные шины панели последовательностей строби- рующих и информационных сигналов в виде совокупности разнополярных импульсов, отличающийся тем. что, с целью повышения быстродействия и качества отображения за счет устранения мерцания и снижения энергопотребления, совокупность разнополярных импульсов формируют из трех разнополярных относительно друг друга импульсов, длительность среднего из которых равна сумме длительностей крайних, амплитуды импульсов информаци- онного сигнала равны, а амплитуда средне1,мс

гр импульса стробирующего сигнала превышает амплитуды крайних таким образом, чтобы сумма амплитуд средних импульсов стробирующего и информационного сигналов была больше или равна пороговому напряжению переключения.

Использование: изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в управлении жидкокристаллическими устройствами. Сущность изобретения: способ отличается тем, что переключающий импульс, который формируют на элементе ЖК-матрицы как разность информационного и стробирую- щего импульсов, состоит из трех фрагментов, средний из которых имеет длительность, равную сумме двух других фрагментов, служащих для компенсации постоянной составляющей. 5 ил.

0,5

Q4

0,3

Q2

0,1

20

f№

tf-b

y bHJ--- LTLrLn:

i i i i

aJUTL-jrUTUU;

I

tffl

u-u LJ nirv,

i i

№-jtl

$ jt. 2

30

U, &

Фиг. /

-jtf

I I

4&

--гЗЦЬ M ---Ftf -Фиг. 3

w

I

I

&

II

Ii

ifRfeftf-JinfUlTL

TJtnJL -ТИЛПЛ ;

-fbfl -J1 LJ ruin

U ,i ,,, .

1 n Inji-iil Ina

l. 8 .,i II

(риг, 4

i i

.---jil Wui