DE2511110A1

DE2511110A1 - Vorrichtung zum ansteuern eines fluessigkristalls

Info

Publication number: DE2511110A1
Application number: DE19752511110
Authority: DE
Inventors: Shunichi Sano
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1974-03-13
Filing date: 1975-03-13
Publication date: 1975-09-18
Also published as: US4048633A; DE2511110C3; DE2511110B2

Description

PATE NTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER &HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

2 5SS^SS?SggSS?S?

D-8000 MÜNCHEN 90 Postscheck= München I₆₂₁₄₇ -

Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd.

Kawasaki-shi, Japan 1 $ ÜÜä|2i t()7$ 0

Vorrichtung zum Ansteuern eines Flüssigkristalls

Die Erfindung betrifft eine Treiber- oder Ansteuervorrichtung für Flüssigkristalle.

Eine herkömmliche Flüssigkristallvorrichtung, bei welcher Elektroden an den Innenwandflächen eins durchsichtigen Gehäuses, z.B. eines solchen aus Glas, angeordnet sind und ein Flüssigkristall, z.B. ein nematischer Flüssigkristall, zwischen den Elektroden angeordnet ist, wird normalerweise durch Anlegung einer Rechteckwellenimpulsspannung angesteuert, welche beispielsweise ohne weiteres von einem Oszillator mit digitaler integrierter Schaltkreiskonfiguration geliefert werden kann.

Durch Anlegung einer Spannung wird nämlich der Flüssigkristall in einen dynamischen Streuzustand gebracht. Wenn Licht auf den so angeregten Flüssigkristall fällt, wird dieses einfallende Licht gestreut, so daß der Flüssigkristall für das Auge weißlich erscheint.

Wird Jedoch der Flüssigkristall durch Anlegung einer Rechteckwellenimpulsspannung in einen dynamischen Streuzustand versetzt, und wenn seine Umgebungstemperatur herabgesetzt oder die Wiederholungsfrequenz der Reehteckwellenimpuls-

v.I./Bl/ro -

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Spannung erhöht wird, so spricht der Flüssigkristall nicht mehr auf die angelegte Spannung an, d.h. er bietet keinen dynamischen Streuzustand mehr. Dies stellt einen der den bekannten Flüssigkristallvorrichtungen anhaftenden Nachteile dar.

Die Erfindung wurde nun im Hinblick auf die vorgenannten Nachteile entwickelt, und die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Flüssigkristall-Ansteuer- oder-Treibervorrichtung, durch welche der Flüssigkristall auf eine höhere Umgebungstemperatur getrieben und die Wiederholungsfrequenz eines den Flüssigkristall ansteuernden Rechteckimpulses dennoch erhöht werden kann, indem der Flüssigkristall durch Anlegung einer Rechteckwellenimpulsspannung angesteuert wird, bei welcher der Absolutwert des Verhältnisses der dritten harmonischen Wellenkomponentenamplitude zur Grundwellenkomponentenamplitude unter 1/3 liegt.

In der Beschreibung bedeutet die Rechteckwellenimpulsspannung, bei welcher der Absolutwert des Verhältnisses der dritten harmonischen Wellenkomponentenamplitude zur Grundwellenkomponentenamplitude unter 1/3 liegt, eine Impulsspannung, die aus einer Kombination von Rechteckwellenimpuls spannungen besteht und deren Wellenform bis zum Erreichen eines Spannung-Scheitelwerts schrittweise fluktuiert oder deren Rechteckformen etwas verformt bzw. abgestumpft sind.

Die genannte Aufgabe wird bei einer Treiber- oder Ansteuervorrichtung für einen Flüssigkristall, der zwischen zwei in einem Gehäuse mit Abstand voneinander angeordneten, paarigen Elektroden eingefügt ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Flüssigkristall eine Rechteckwellenimpulsspannung angelegt wird, bei welcher der Absolutwert des Verhältnisses Ij? , mit b3 » die Amplitude der dritten harmonischen Wellen-

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komponente und b1 * die Amplitude der Grundwellenkomponente, kleiner ist als 1/3.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der'Erfindung · anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung einer Wellenform, wie sie bei einer bekannten Vorrichtung an einen Flüssigkristall zur Ansteuerung desselben angelegt wird,

Figo 2 eine graphische Darstellung der Kennlinie der Lichtstreustärke des Flüssigkristalls in Abhängigkeit von der Frequenz der angelegten Spannung,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Kennlinie der Lichtstreustärke des Flüssigkristalls in Abhängigkeit von seiner Umgebungstemperatur,

Fig· 4 eine graphische Darstellung der Kennlinie der Lichtstreustärke des Flüssigkristalls in Abhängigkeit vom Verhältnis ^, wobei b3 die Amplitude der dritten harmonischen Wellenkomponente und b1 die Amplitude der Grundwellenkomponente der angelegten Spannung bedeuten,

Fig. 5 eine graphische Darstellung einer Rechteckwellenimpuls spannung zur Realisierung der Erfindung,

Fig. 6 ein Kennliniendiagramm der Beziehung zwischen dem Verhältnis b3/b1 und dem Verhältnis t/T der Wellenform gemäß Fig. 5, wobei T und τ die zyklische Periode bzw. die Nullpotentialperiode dieser Wellenform bedeuten,

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Fig. 7 ein Kennliniendiagramm der Lichtstreustärke des Flüssigkristalls in Abhängigkeit vom Verhältnis T/T der Wellenform gemäß Fig. 5,

Fig. 8 - ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Anlegung einer Spannung mit der Wellenform gemäß Fig. 5 an den Flüssigkristall,

Fig. 9(a) bis (g) graphische Darstellungen von Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 8,

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der Schaltungsanordnung zur Anlegung einer Spannung mit* Wellenform gemäß Fig. 5 an den Flüssigkristall,

Figo 1i(a) bis (h) graphische Darstellungen von Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 10,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer noch weiter abgewandelten Ausführungsform der Schaltungsanordnung zur Anlegung einer Spannung mit der Wellenform gemäß Fig. an den Flüssigkristall,

Fig. 13(a) bis (h) graphische Darstellungen von Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 12,

Fig. 14 eine graphische Darstellung der Wellenform einer anderen Rechteckimpuls spannung zur Realisierung der Erfindung,

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Fig· 15 ein Kennliniendiagramm der Beziehung zwischen den Verhältnissen 2 χ/Τ und b3/b1 der Wellenform gemäß Fig. 14,

Fig· 16 ein Kennliniendiagramm der Beziehung zwischen dem Verhältnis 2τ/Τ und dem Verhältnis Ε2/Ξ1 der Wellenform gemäß Fig. 14, wobei Ξ2 und E1 das. Spitzen-Potential bzw. das Potential in der Stufenperiode S1 dieser Wellenform bedeuten,

Fig. 17 ein Kennliniendiagramm der Lichtstreustärke des Flüssigkristalls in Abhängigkeit vom Verhältnis 2T/T der Wellenform gemäß Fig. 14 für den Fall, daß eine Spannung mit einer solchen Wellenform zur Ansteuerung an den Flüssigkristall angelegt wird,

Fig, 18 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Schaltkreisanordnung zur Anlegung einer Spannung mit der Wellenform gemäß Fig. 14 an den Flüssigkristall,

Fig· 19(a) bis (l) graphische Darstellungen von Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 18,

Fig* 20 und 21 graphische Darstellungen von Wellenformen, die durch teilweise Modifizierung der Wellenform gemäß Fig. 14 erhalten wurden,

Figo 22 eine graphische Darstellung der Wellenform einer weiteren Rechteckimpulsspannung zur Realisierung der Erfindung,

Fig. 23 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer matrixartigen Flüssigkristallvorrichtung,

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Fig. 24 eine graphische Darstellung von Wellenformen zur Erläuterung des bekannten Zeitteiler-Ansteuersystems für die matrixartige Flüssigkristallvorrichtung gemäß Fig. 23,

Fig. 25 eine Fig. 24 ähnelnde Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zeitteiler-Ansteuersystems für die matrixartige Flüssigkristallvorrichtung gemäß Fig. 23 und

Fig. 26 eine graphische Darstellung von Wellenfonaen zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zeitteiler-Ansteuersystems für die matrixartige Flüssigkristallvorrichtung gemäß Fig. 23.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren erläutert· Die Flüssigkristallvorrichtung kann dabei von bekannter Bauart sein. Beispielsweise sind zwei Elektroden einander gegenüberliegend zwischen den einander gegenüberstehenden Innenwandflächen eines luftdichten Gehäuses aus einem durchsichtigen Material, wie Glas, mit einer Größe von z.B« 50 χ 50 mm angeordnet, wobei eine 20 um dicke Flüssigkristallschicht, z.B. aus einem Mischkristall aus MBBA (P-Methoxy-benzyliden-P ·-n-butylanilin) und EBBA (P-Äthoxy-benzyliden-P¹-n-butylanilin), unter Bildung der Flüssigkristallvorrichtung zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist,

Herkömmlicherweise wird der Flüssigkristall im allgemeinen durch Anlegung einer Rechteckwellenimpuls spannung z.B_e der Art gemäß Fig. 1 an die beiden Elektroden und mithin an den Flüssigkristall angesteuert bzw. angeregt.

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Im allgemeinen wird die Wechselspannung e(t), deren zyklische Periode T sich durch ^ ausdrücken läßt und die keine GLeichspannungskomponente enthält, auf nachstehend angegebene Weise zu einer Fourierschen Reihe erweitert:'

e(t) « Έ bm sin mcob m=1

worin Wm «-Π, m eine ganze Zahl und bm die Amplitude der m-ten Harmonischen bedeuten. Die Rechteckwellenimpulsspannung wird daher zur folgenden Fourierschen Reihe erweitert:

e(t) = ^{sin lot + 4 sin 3 Cot + -k sin 5 afc + · . · J

Wie aus obiger Gleichung hervorgeht, enthält eine solche Rechteckwellenimpulsspannung, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist, mehrere harmonische Wellenkomponenten sowie die Grundwellenkomponente, deren Frequenz f gleich ^r, ist. Beispielsweise besitzt die dritte harmonische Wellenkomponente, d.h. die dritte Harmonische, eine Amplitude entsprechend einem Drittel derjenigen der Grundwellenkomponente. Wenn die Ansteuerung des Flüssigkristalls durch Anlegung einer Rechteckwellenimpulsspannung der Art gemäß Fig. 1 erfolgt und die Wiederholungsfrequenz des Flüssigkristalls gemäß Fig. 2 auf einen Wert von über 800 Hz erhöht wird oder die Umgebungstemperatur des Flüssigkristalls gemäß Fig. 3 auf unter 5⁰C abnimmt, beendet der Flüssigkristall seinen dynamischen Streuzustand.

In Fig. 2 bezeichnet die gestrichelte Linie die Kennlinie des Flüssigkristalls für den Fall der Anlegung einer Rechteckwellenimpulsspannung der Art gemäß Fig. 1 an ihn, während die ausgezogen eingezeichnete Linie die Charakteristik des

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Flüssigkristalls für den Fall angibt, daß an ihn eine Spannung angelegt wird, bei welcher das Verhältnis

kleiner

ist als 1/3» z.B. die Rechteckwellenimpulsspannung gemäß Fig. 5» die keine dritte Harmonische (b3) enthält, wobei b3 und b1 die Amplitude der dritten Harmonischen bzw. die Amplitude der Grundwellenkomponente bedeuten.

Wenn die keine dritte Harmonische enthaltende Rechteckwellenimpulsspannung an den Flüssigkristall angelegt wird, kann dieser gemäß Fig. 2 in einen dynamischen Streuzustand getrieben werden, bis ein höherer Wiederholungsfrequenzwert erreicht ist, so daß die Wiederholungsfrequenz eines Flüssigkristall-Treiberimpulses erhöht werden kann.

Wie durch die Flüssigkristall-Kennlinie von Fig. 2 veranschaulicht, kann die Wiederholungsfrequenz erfindungsgemäß im Vergleich zum Stand der Technik um 200 Hz erhöht werden. Die dargestellte Kennlinie wurde bei einer Umgebungstemperatur von i
erzielt.

tür von 20⁰C und einer Rechteckwellenimpulsspannung von 30 V

Im folgenden sei anhand von Fig. 3 die dynamische Streustärkenänderung des Flüssigkristalls in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung betrachtet.

In Fig. 3 bezeichnet die gestrichelte Kurve die Eigenschaften des Flüssigkristalls bei Ansteuerung desselben durch eine rechteckförmige Impulsspannung der in Fig. 1 dargestellten Art, während die ausgezogene Kurve die Charakteristik angibt, die dann erzielt wird, wenn der Flüssigkristall durch Anlegung einer Spannung mit einem Verhältnis von b3/b1 von höchstens 1/3 angesteuert wird, beispielsweise der rechteckförmigen Impulsspannung gemäß Fig. 5* die keine dritte Harmonische b3 enthält. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Flüssig-

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kristall im zuletzt genannten Fall bis zu einer tieferen Temperatur, nämlich einer solchen von nahezu O⁰C, als im erstgenannten Fall wirksam. Die Charakteristik im zuletzt genannten Fall wurde mit einer rechteckförmigen Impulsspannung von 30 V und einer Wiederholungsfrequenz von 200 Hz erzielt.

Bezüglich der Lichtstreustärke bei Ansteuerung des Flüssigkristalls durch den Rechteckimpuls hat es sich gezeigt, daß die Lichtstreustärke gemäß Fig. 4 am größten ist, wenn das Verhältnis b3/b1 gleich 0 ist, d.h. wenn die dritte Harmonische nicht vorhanden ist, während die Lichtstreustärke schnell abnimmt, wenn sich das Verhältnis b3/b1 dem Wert 1/3 annähert. Die Kennlinie gemäß Fig. 4 wurde bei einer Umgebungstemperatur von 20⁰C, einer rechteckförmigen Impulsspannung von 30 V und einer Wiederholungsfrequenz der rechteckförmigen Impulsspannung von 800 Hz erzielt. Obgleich beim vorstehend beschriebenen Beispiel ein nematiacher Flüssigkristall verwendet wurde, ist zu beachten, daß die Erfindung auch die Verwendung eines cholesterischen oder smektischen Flüssigkristalls ermöglicht. Wie erwähnt, hat es sich also erfindungsgemäß herausgestellt, daß der Flüssigkristall mit einer niedrigeren Temperatur und einer höheren Wiederholungsfrequenz betrieben werden kann, indem das Verhältnis b3/b1 auf weniger als 1/3 eingestellt wird; das Verhältnis b3/b1 bezieht sich dabei auf die Amplitude b3 der dritten Harmonischen gegenüber der Amplitude b1 der Grundwellenkouponente der an den Flüssigkristall angelegten rechteckförmigen Impulsspannung. Wenn die Ansteuerung des Flüssigkristalle, wie erwähnt, durch Anlegung einer rechteckförmigen Impulsspannung erfolgt, bei welcher das Verhältnis b3/b1 auf unter 1/3 vermindert ist, wird somit der Betriebabereich, in welchem der Flüssigkristall in bezug auf die Umgebungstemperatur und die Wiederholungsfrequenz der angelegten Spannung betriebsfähig ist, erweitert.

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Als rechteckförmige Impuls spannung, bei welcher das Ver- ' hältnis bJ5/b1 kleiner ist als 1/3, kann z.B. eine Impulsspannung mit einem positiven und einem negativen Impuls angewandt werden, bei welcher die beiden Impulse zeitabhängig abwechselnd auftreten und die dennoch zwischen den Impulsen gemäß Fig. 5 eine Nullpotentialperiode aufweist, Wie noch näher erläutert werden wird, kann jedoch bei einem solchen Rechteckimpuls mit einer Nullpegelperiode X gemäß Fig. 5 die Bedingung, daß das Verhältnis b3/b1 kleiner als 1/3 ist, als Bedingung zwischen der Periode T und der Nullpegelperiode T gemäß Fig. 6 als Bedingung 0<1t£<0,25 unter Verwendung der Ausdrucke entsprechend der Beziehung zwischen Periode T und NullpegelperiodeTumgeschrieben werden. Wenn daher die anzulegende Spannung eine rechteckförmige Impulsspannung mit der Nullpegelperiode zwischen den positiven und negativen Impulsen ist, können die positiven und negativen Impulse innerhalb des dieser Ungleichheit entsprechenden Bereichs modifiziert werden. Die Einzelheiten sind nachstehend näher erläutert. In Fig. 5 bedeuten +E den Spitzenwert des positiven Impulses, -E den Spitzenwert des negativen Impulses und Tdie Nullpegelperiode.

Die rechteckförmige Impuls spannung e(t) gemäß Fig. 5 läßt sich zur folgenden Fourierschen Reihe erweitern:

e(t) - £ bm sin m
1

in welcher gilt bm - ψ »cosy. Das Verhältnis dieser Impulsspannung e(t) ist nachstehend ausgedrücktί

cos

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Das Verhältnis von T/T mit b3/b1 ist in Fig. 6 dargestellt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, entspricht der Bereich, in welchem das Verhältnis b3/b1 der rechteckförmigen Impulsspannung gemäß Fig. 5 kleiner ist als 1/3, ausgedrückt mit %/T dem Bereich von 0 4 J<0,25. Wenn weiterhin T/T « 1/6, besitzt die dritte Harmonische bzw. die dritte harmonische Wellenkomponente den Wert Null«,

Bei der rechteckförmigen Impulsspannung gemäß Fig. 5 verringert sich die Amplitude b1 ihrer Grundwellenkomponente entsprechend einer Verringerung des Werts von cos-^p innerhalb des Bereichs von 0<f/I<O,25. Wenn die rechteckförmige Impulsspannung E konstant ist, fällt daher die maximale Lichtstreustärke des Flüssigkristalls in den Bereich von τ/Τ 4.1/6, wie dies durch die ausgezogene Linie in Fig. 7 angegeben ist. Die ausgezogene Kennlinie gemäß Fig. 7 wurde durch Anlegung einer rechteckförmigen Impulsspannung (l/T « 600 Hz, E β 30V) der Art gemäß Fig. 5 an den Flüssigkristall erhalten.

Wenn weiterhin bei variierendem Wert T/T die Spannungsanlegung an den Flüssigkristall in der Weise erfolgt, daß die Amplitude b1 der Grundwellenkomponente konstant wird, wird die Lichtstreustärke des Flüssigkristalls am größten, wenn T/T gleich 1/6 ist, wie dies durch die gestrichelte Linie in Fig. 7 dargestellt ist. Hierbei läßt sich die Amplitude b1 der Grundwellenkomponente durch Ersatz von t/T durch 1/6 in der Gleichung wie folgt ausdrücken:

bm =

b1 = ^f-(V)

In Fig. 8 ist eine Schaltkreiskonstruktion zur Anlegung einer rechteckförmigen Impulsspannung der Art gemäß Fig. 5

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an den Flüssigkristall dargestellt. Bei dieser Konstruktion ist die Ausgangsklemme eines Impulsgenerators 1 an die Eingangsklemme eines Ringzählers 2 angeschlossen, der aus Flip-Flops 3ι 4, 5 und 6, einem NAND-Glied 7 und einem Umsetzer 8 besteht. Die eine Ausgangsklemme des Ringzählers 2 ist mit der Eingangs klemme einer Treiberstufe 9 verbunden, deren Ausgangsklemme an die eine Elektrode 11 eines Elektrodenpaars angeschlossen ist, zwischen denen ein Flüssigkristall 10 angeordnet ist· Die andere Ausgangsklemme des Ringzählers 2 ist mit der Eingangsklemme eines Pegelschiebers 12 verbunden, dessen Ausgangsklemme wiederum an die Eingangsklemme der anderen Treiberstufe 13 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemme der anderen Treiberstufe 13 ist mit der anderen Elektrode 14 des Elektrodenpaars verbunden.

Im folgenden ist nunmehr die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 8 anhand der Wellenformen gemäß Fig. 9 erläutert. Der vom Impulsgenerator 1 erzeugte Taktimpuls gemäß Fig. 9(a) wird an die betreffenden Eingangsklemmen der Flip-Flops 3, 4, 5 und 6 angelegt, welche den Ringzähler 2 mit einer Kapazität von z.B. 4 Bits bilden, um den Ringzähler 2 anzusteuern. An der Ausgangsklemme des Flip-Flops 6 der vierten Stufe, welches als Ausgangsklemme des Zählers 2 dient, wird daher ein in Fig. 9(b) dargestellter Impuls erhalten, welcher der Treiberstufe 9 zugeführt wird, an deren Ausgangsklemme ein gemäß Fig. 9(c) zu einer Spannung (+E) verstärkter Impuls mit einer zur Ansteuerung des Flüssigkristalls ausreichenden Größe geliefert wird. Ein in Fig. 9(d) dargestellter Impuls wird an der einen Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 4 der zweiten Stufe erhalten, welche als die andere Ausgangsklemme des Zählers 2 dient. Der Impuls gemäß Fig. 9(d) wird zur Pegelschiebeeinrichtung 12 überführt und durch diese in negativer Richtung verschoben, um an ihrer Ausgangskleeme den Impuls gemäß Fig. 9(e) zu erhalten. Letzterer wird

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an die andere Treiberstufe 13 angelegt, um an deren Ausgangsklemme einen gemäß Fig. 9(f) zu einer Spannung -E mit einer zur Ansteuerung des Flüssigkristalls ausreichenden Größe verstärkten Impuls zu liefern. Indem die Impulse gemäß Fig. 9(c) und 9(f) an die beiden Elektroden 11 bzw. angelegt werden, wird dem Flüssigkristall 10. ein in Fig. 9(g) dargestellter Impuls aufgeprägt. Durch Änderung der Bit-Zahl des Ringzählers 2 kann die Amplitude der dritten harmonischen Wellenkomponente der Impulsspannung gemäß Fig. 9(g) eingestellt werden. Es ist zu beachten, daß die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 8 unter der Voraussetzung zu verstehen ist, daß der Impulsgenerator 1, der Ringzähler 2 und die Schiebeeinrichtung 12 jeweils mit Spannungen +Vqq bzw. -Vgj? und die Treiberstufen mit einer Spannung +E bzw. -E beschickt werden.

In Fig. 10 ist eine abgewandelte Schaltung zur Anlegung einer rechteckförmigen Impulsspannung der Art gemäß Fig. 5 veranschaulicht. Bei dieser Schaltung ist die Ausgangsklemme eines Impulsgenerators 1 mit der Eingangsklemme eines Frequenzteilers 2 verbunden, dessen Ausgangsklemme an die Eingangsklemme CP eines Flip-Flops 3 angeschlossen ist. Die «ine Ausgangs klemme Q des Flip-Flops 3 ist an die eine Eingangsklemme J eines Schieberegisters 4, eine Eingangsklemme eines exklusiven ODER-Glieds 5 und die eine Eingangsklemme einer Übertragungstorschaltung 6 angeschlossen. Die andere Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 3 ist mit der anderen Eingangsklemme K des Schieberegisters 4 verbunden.

Die Eingangsklemme CP des Schieberegisters 4 ist mit dem Ausgang des Impulsgenerators 1 verbunden· Die Ausgangsklemme Ώ des Schieberegisters 4 ist an die andere Eingangsklemme des exklusiven ODER-Glieds 5 angeschaltet, dessen Ausgangsklemme mit der anderen Eingangsklemme der Torsohaltung 6

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verbunden ist. Die Ausgangsklemme der Übertragungstorschaltung 6 ist mit der Eingangsklemme einer Treiberstufe 7 sowie mit dem einen Ende eines Widerstands R verbunden, dessen andere Seite an Hasse liegt. Die Ausgangsklemme der Treiberstufe 7 ist mit der einen Elektrode 9 eines Elektrodenpaars verbunden, zwischen denen ein Flüssigkristall 8 angeordnet ist und von denen die andere Elektrode 10 an Hasse liegt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise dieser Schaltung anhand der Wellenformen gemäß Fig. 11 erläutert.

An der Ausgangs klemme des Impulsgenerators 1 wird ein Taktimpuls gemäß Fig. 11(a) erzeugt, welcher dem Frequenzteiler

2 zugeführt wird, der seinerseits ein Frequenzteilverhältnis von z.B. 1x6 besitzt. An der Aus gangs klemme des Frequenzteilers 2 wird daher ein in Fig. 11(b) gezeigter Impuls erhalten, der an die Eingangsklemme CF des Flip-Flops

3 angelegt wird. Letzteres wird bei Eingang des vom Frequen£eiler 2 gelieferten Impulses gemäß Fig. 11(b) betätigt, um an seiner Aus gangs klemme Q den Impuls gemäß Fig. 11 (c) und gleichzeitig an seiner Ausgangsklemme Ώ einen Impuls gemäß Fig. 11(d) zu erzeugen. Der in Flg. 11(c) dargestellte Impuls wird an die eine Eingangsklemme J des Schieberegisters 4 mit einer Kapazität von z.B. 1 Bit, die Eingangsklemme des exklusiven ODER-Glieds 5 und an die eine Eingangsklemme der Torschaltung 6 angelegt. Der vom Flip-Flop 3 abgegebene Impuls gemäß Fig. 11(d) wird der anderen Eingangsklemme K des Schieberegisters 4 eingegeben, dem vorher an seiner Eingangsklemme CP der Taktimpuls des Impulsgenerators 1 aufgeprägt wurde. Das Schieberegister 4 erzeugt mithin an seiner Ausgangsklemme Ώ einen in Fig. 11(e) gezeigten Impuls, der an die andere Eingangsklemme des exklusiven ODER-Glieds 5 geliefert wird, um an dessen Ausgangsklemme einen Impuls der Art gemäß Fig. 11(f) zu erhalten« Dieser

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Impuls wird zur anderen Eingangs klemme der Torschaltung 6 geliefert, und wenn der Impuls gemäß Fig. 11(c), welcher der einen Eingangsklemme zugeführt wurde, durch den Impuls gemäß Fig. 1i(f) durchgelassen wird, erscheint an beiden Enden des Widerstands R ein in Fig. 11(g) gezeigter Impuls. Der Impuls gemäß Fig. 11(g) wird an die Treiberstufe 7 angelegt und hierdurch zu einer Spannung (+E) verstärkt, deren Größe zur Ansteuerung des Flüssigkristalls 8 ausreicht. Ein verstärkter Impuls gemäß Fig. 1i(h) wird an der Ausgangsklemme der Treiberstufe 7 erhalten, und dieser Impuls wird an die eine Elektrode 9 des Elektrodenpaars angelegt, zwischen denen der Flüssigkristall 8 angeordnet ist.

Infolge der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise wird an den Flüssigkristall 8 eine rechteckförmige Impulsspannung angelegt, die eine Nullpotentialperiode zwischen einem positiven Impuls und dem unmittelbar darauf folgenden negativen Impuls aufweist.

Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise ist wiederum unter der Voraussetzung zu verstehen, daß der Impulsgenerator 1, der Frequenzteiler 2, das Flip-Flop 3» das Schieberegister 4, das exklusive ODER-Glied 5 und die Ubertragungstorschaltung 6 der Schaltungskonstruktion gemäß Fig. 10 mit Spannungen +Vqq bzw. -V_EE gespeist werden und die Treiberstufe 7 mit einer Spannung +E gespeist wird.

In Fig. 12 ist eine ähnliche Schaltung dargestellt, bei welcher die beiden Elektroden, zwischen denen ein Flüssigkristall angeordnet ist, nicht an Masse liegen.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 12 ist die Ausgangsklemme des Impulsgenerators 1 mit der Eingangsklemme eines Frequenzteilers 2 verbunden, dessen Aus gangs klemme an die Eingangsklemme CP eines Flip-Flops 3 angeschlossen ist_e Die eine Aus gangs-

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klemme Q des Flip-Flops 3 ist mit der einen Eingangs klemme J eines Schieberegisters 4 verbunden, während seine andere Ausgangsklemme (5 mit der anderen Eingangs klemme K des Schieberegisters 4 verbunden ist. Die Eingangsklemme CP des Schieberegisters 4 ist an die Ausgangsklemme des Impulsgenerators 1 angeschlossen. Eine Ausgangsklemme (5 des Schieberegisters 4 ist mit der Eingangsklemme einer Treiberstufe 5 verbunden, deren Ausgangsklemme an die eine Elektrode 7 eines Elektrodenpaars angeschlossen ist, zwischen denen der Flüssigkristall 6 angeordnet ist. Die Eingangsklemme Q des Flip-Flops 3 ist mit der Eingangsklemme einer anderen Treiberstufe 8 verbunden, deren Ausgangsklemme an die andere Elektrode 9 des Elektrodenpaars angeschaltet ist.

Im folgenden ist das Arbeitsprinzip dieser Schaltung anhand der Wellenformen gemäß Fig. 13 erläutert.

An der Ausgangsklemme des Impulsgenerators 1 wird ein Impuls der Art gemäß Fig. 13(a) geliefert, welcher an einen Frequenzteiler 2 angelegt wird. Letzterer besitzt ein Frequenzteilverhältnis von z.B. 1:6, so daß er an seiner Ausgangsklemme den in Fig. 13(b) gezeigten Impuls liefert, welcher an die Eingangsklemme CP des Flip-Flops 3 angelegt wird, an dessen Ausgängen Q und Έ gleichzeitig die Impulse gemäß Fig. 13(c) bzw. 13(d) erhalten werden. Letztere werden einem Schieberegister, z.B. an den Eingangs klemmen J und K des Schieberegisters 4 mit einer 1-Bit-Kapazität eingegeben, dem vorher als Taktimpuls der Impuls des Impulsgenerators 1 eingespeist wurde. An der Aus gangs klemme des Schieberegisters 4 wird daher ein in Fig. 13(e) gezeigter Impuls geliefert.

Der Impuls gemäß Fig. 13(e) wird der einen Treiberstufe 5 aufgeprägt, um an deren Ausgangsklemme den Impuls gemäß Fig. 13(g) zu erhalten, welcher zu einer Spannung E ver-

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starkt wurde, deren Größe zur Ansteuerung des Flüssigkristalls 6 ausreicht. Der Impuls gemäß Fig. 13(c) wird der anderen Treiberstufe 8 eingegeben, um an deren Ausgangsklemme den Impuls gemäß Fig. 13(f) zu erhalten, der auf ähnliche Weise zu einer Spannung E verstärkt wurde. Wenn die Impulse gemäß Fig. 13(g) und 13(f) an die paarweise angeordneten, zwischen sich den Flüssigkristall 6 enthaltenden Elektroden 7 bzw. 9 angelegt werden, wird dem Flüssigkristall 6 die in Fig. 13(h) dargestellte rechteckförmige Impulsspannung aufgeprägt, welche eine Nullpotentialperiode zwischen eines positiven Impuls und dem unmittelbar nachfolgenden negativen Impuls besitzt.

In Fig. 14 ist eine andere Spannungswellenform dargestellt, die sich als rechteckförmige Impulsspannung eignet, bei welcher der Absolutwert des Verhältnisses der Amplitude b3 der dritten harmonischen Wellenkomponente (dritten Harmonischen) zur Amplitude b1 der Grundwellenkomponente kleiner ist als 1/3. Diese Spannungswellenform kennzeichnet sich dadurch, daß sie keine Nullpegelperiode besitzt und daß ihre ansteigenden und abblenden Abschnitte Stufenform besitzen. Es sei angenommen, daß bei dieser Impulsspannung E1 die Amplitude von einem durch die mittlere Linie angedeuteten Nullpegel bis zu einer Stufe S1 (wobei -E1 die gleiche Amplitude in negativer Richtung angibt), nE1 (»E2) die Amplitude vom Nullpegel zu einem Spitzenwert S2 (wobei -nE1 die gleiche Amplitude in negativer Richtung angibt) und V dl· Periode der Stufe S1 bedeuten. Die Perlode der Stufe S1 bei den Potentialen ±E1 wird im folgenden als "Stufenperiode" bezeichnet. Infolgedessen ist der Wert (jg!p), der durch Dividieren der Amplitude nE1 (-nEi) vom Nullpegel zum Spitzenwert S2 durch die Amplitude E1 (-E1) vom Nullpegel zur Stufe S1 erhalten wird, gleich n.

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Die Impulsspannung e(t) gemäß Fig. 14 läßt sich zu einer Fourierschen Reihe erweitern:

e(t) β £ bm sin m CJt m1

mit bm - ^d-cos 2JHT + _n cos

Das Verhältnis der Amplitude b3 der dritten Harmonischen zur Amplitude b1 der in diesem Impuls enthaltenen Grundwellenkomponente läßt sich wie folgt ausdrücken:

_i 1 - 00»%*·+ ncos ⁷

1 - cos ^pT + η cos

Fig. 15 veranschaulicht die Beziehung zwischen ψ* und b3/b1 für den Fall, daß z.B. gilt η » 1,5» 2, 3, 5, 10 und co. Obgleich die Amplitude b1 der Grundwelle bei Vergrößerung von ■η? im allgemeinen abnimmt, läßt sich der Bereich von -ψ, in welchem b1 eine vergleichsweise geringe Verkleinerung zeigt und £2 dennoch kleiner ist als 1/3, nämlich der Bereich von

-jjr, in welchem die Größe der dritten Harmonischen verkleinert ist, aus Fig. 15 ersehen.

Infolgedessen braucht nur die Spannung mit der Wellenform gemäß Fig. 14 angelegt zu werden, welche folgender Bedingung genügt:

1 - cos (ψ)

* η cos

1 - oca (ψ) ₊ η cos Χ

und

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Wie aus Fig. 15 hervorgeht, wird dann, wenn z.B. η = 2, die dritte Harmonische an einem Punkt zu Null, an welchem -T^ = 1/3. Wenn η = 3» trifft dies an einem Punkt zu, an welchem die Werte von =ψ gleich 2/9 und 4/9 sind. Wenn η nicht kleiner ist als 2 (mit Ausnahme von oo ), sind zwei Punkte vorhanden, an denen die dritte Harmonische zu Null wird.

2.ΊΖ

Fig. 16 veranschaulicht das Verhältnis zwischen -ψ und nt 3h dieser graphischen Darstellung entspricht die schraffierte Fläche dem Bereich, in welchem diesen Bedingungen genügt wird.

In Fig. 17 ist die Lichtstreustärken-Kennlinie des Flüssigkristalls in Abhängigkeit von njf dargestellt. Diese Charakteristik gilt für die Bedingung, daß η » 2 und die Wiederholungsfrequenz 600 Hz beträgt.

Fig. 18 veranschaulicht eine Treiber- oder Ansteuerschaltung, um an den Flüssigkristall den Impuls gemäß Fig. 14 anzulegen, dessen ansteigende und abfallende Abschnitte Stufenform besitzen.

Gemäß Fig. 18 ist die Ausgangsklemme eines Impulsgenerators 1 mit der Eingangsklemme eines Frequenzteilers 2 verbunden, dessen Ausgangsklemme mit der Eingangsklemme eines Flip-Flops 3 verbunden ist, dessen eine Ausgangsklemme Q wiederum an die Eingangsklemme J eines ersten Schieberegisters 4, eine Eingangsklemme eines exklusiven ODER-Gliedsvund eine Eingangsklemme einer Übertragungstorschaltung 7 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemme der Übertragungstorschaltung 7 ist mit dem einen Ende eines am anderen Ende an Masse liegenden Widerstands R verbunden und an die Eingangsklemme einer ersten Treiberstufe 8 angeschlossen. Die andere Ausgangsklemme Q

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des Flip-Flops 3 ist an die andere Eingangsklemme K des ersten Schieberegisters 4 angeschaltet, dessen eine Ausgangsklemme Q mit der einen Eingangsklemme J eines zweiten Schieberegisters 5 verbunden ist. Die andere Ausgangsklemme Q des ersten Schieberegisters 4 ist an die andere Eingangsklemme K des zweiten Schieberegisters 5 und an die Eingangsklemme einer zweiten Treiberstufe 9 angeschlossen. Die Ausgangsklemme Ώ des zweiten Schieberegisters 5 ist mit der anderen Eingangsklemme des exklusiven ODER-Glieds 6 verbunden, dessen Ausgangsklemme an der anderen Eingangsklemme der Ubertragungstorschaltung liegt. Die Ausgangsklemme der ersten Treiberstufe 8 ist an die eine Elektrode 11 eines Elektrodenpaars, zwischen denen ein Flüssigkristall 10 angeordnet ist, angeschlossen, während die Ausgangsklemme der zweiten Treiberstufe 9 mit der anderen Elektrode 12 des Elektrodenpaars verbunden ist.

Im folgenden ist das Arbeitsprinzip dieser Schaltung anhand der Impulswellenformen gemäß Fig. 19 erläutert.

Der Impulsgenerator 1 erzeugt den Taktimpuls gemäß Fig. 19(a), der dem Frequenzteiler 2 zugeführt wird, welcher seinerseits beispielsweise ein Frequenzteilverhältnis von 1:6 besitzt, so daß an seiner Ausgangsklemme ein Impuls gemäß Fig. 19(b) geliefert wird. Dieser Impuls wird der Eingangsklemme CP des Flip-Flops 3 zugeführt, um letzteres anzusteuern. Infolgedessen wird an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 3 ein Impuls gemäß Fig. 19(c) geliefert, während an seiner Aus-

.Fig. 19(d) erscheint. Die Iman die Eingangsklemmen J bzw. K des ersten Schieberegisters 4 angelegt, das z.B. eine Kapazität von 1 Bit besitzt und dem vorher als Taktimpuls der Impuls gemäß Fig. 19(a) aufgeprägt wurde. Infolgedessen erscheint an seiner Ausgangsklemme Q ein Impuls gemäß Fig. 19(o),

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während an seiner Ausgangsklemme <5 der Impuls gemäß Fig. 19(f) erhalten wird. Der an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 3 erscheinende Impuls gemäß Fig. 19(c) wird auch an die eine Eingangsklemme des exklusiven ODER-Glieds 6 sowie an die eine Eingangsklemme der Übertragungstorschaltung 7 angekoppelt. Die Impulse gemäß Fig. 19(e) und 19(f), die an der Ausgangsklemme Q des Schieberegisters 4 bzw. an seiner Ausgangsklemme Ώ erscheinen, werden zum zweiten Schieberegister 5 geliefert, das z.B. eine Kapazität von 1 Bit besitzt und dem vorher als Taktimpuls der Impuls gemäß Fig. 19(a) aufgeprägt wurde. Aus diesem Grund wird an seiner Ausgangsklemme (Σ ein in Fig. 19(g) dargestellter Impuls geliefert. Der an der Ausgangsklemme Q des Schieberegisters 5 erscheinende Impuls gemäß Fig. 19(g) wird der anderen Eingangsklemme des exklusiven ODER-Glieds 6 zugeführt, um an dessen Ausgangsklemme* den Impuls gemäß Fig. 19(h) zu erhalten, welcher an die andere Eingangsklemme der Übertragungstorschaltung 7 angelegt wird, um an deren Ausgangsklemme den Impuls gemäß Fig. 19(i) auftreten zu lassen. Dieser Impuls wird dann zur ersten Treiberstufe 8 geführt, so daß diese an ihrer Ausgangsklemme den Impuls gemäß Fig. 19(3) liefert, der auf den vorgeschriebenen Spannungswert von ±E1 verstärkt wurde. Der an der Aus gangs klemme Φ des Schieberegisters 4 erscheinende Impuls gemäß Fig. 19(f) wird der zweiten Treiberstufe 9 zugeführt, um an deren Ausgangsklemme den Impuls gemäß Fig_e ^! 19(k) zu liefern, der auf einen vorbestimmten Spannungswert von +E2 verstärkt wurde. Wenn die Impulse gemäß Fig. 19(d) und 19(k) an die beiden Elektroden 11 bzw. 12 angelegt werden, wird dem Flüssigkristall 10 der Impuls gemäß Fig. 19(1) aufgeprägt.

Hierbei kann die gewünschte Wellenform dadurch erhalten werden, daß das Frequenzteilverhältnis des Frequenzteilers 2, die Bitzahl k der Schieberegister 4 und 5 sowie der Wert der Spannungen E1, E2 variiert wird» Die vorstehend besctoieben©

Schaltung gemäß Fig. 18 wird durch nicht dargestellte positive und negative Stromversorgungen betrieben, wobei zu beachten ist, daß die Arbeitsweise dieser Schaltung unter der Voraussetzung zu verstehen ist, daß dem Impulsgenerator 1, dem Frequenzteiler 2, dem Flip-Flop 3» den Schieberegistern 4 und 5» dem exklusiven ODER-Glied 6 sowie der Übertragungstorschaltung 7 die Spannungen +V_cc bzw. -V_EE zugeführt werden und die Treiberstufe 8 mit einer Spannung ±E1 und die Treiberstufe 9 mit einer Spannung ±E2 gespeist wird.

Die vorstehend beschriebenen AusfUhrungsformen beziehen sich auf positive und negative Impulse, deren Stufenformen an den jeweiligen ansteigenden und abfallenden Abschnitten jeweils eine einzige Stufe zwischen dem Null- und dem Spitzenpegel oder -wert aufweisen. Gemäß den Fig. 20 und 21 können diese Stufenformen jedoch jeweils mehrere Stufen aufweisen. In diesem Fall verändert sich jedoch selbstverständlich der vorher genannte Bereich von -ψ.

In Fig. 22 ist eine andere Impulswellenform dargestellt, die sich als rechteckfönnige Impulsspannung eignet, bei welcher der Wert von ^ kleiner ist als 1/3. Bei dieser Impulswellenform ist der genannte Wert kleiner als 1/3, wobei dennoch die Amplitude z.B. der fünften, siebenten, neunten Harmonischen über der vorher genannten Harmonischen verkleinert ist. Die Spannungswellenform gemäß Fig. 22 läßt sich ohne weiteres dadurch erzielen, daß die Rechteckwelle gemäß Fig. 1 durch ein Tiefpaßfilter geleitet wird.

Im folgenden ist anhand von Fig» 23 eine matrixartige Flüssigkristall-Ansteuervorrichtung erläutert. In ein durchsichtiges Glasgehäuse ist als Flüssigkristall z.B. ein nematischer Mischflüssigkristall aus 4^f-Methoxy-benzjliden-4- n-butylanilin, 4'-Äthoxybenzyliden-4-n-butylaiiIlin ο »dgl« injiziert. An der

Innenwandfläche des durchsichtigen Glasgehäuses sind z.B. aus Zinnoxid bestehende durchsichtige Elektroden in der Weise angeordnet, daß die Zeilenelektroden X1, X2, X3 .·· Xn die betreffenden Spaltenelektroden Y1, Y2, Y3 ... Yn gemäß Fig. 23 unter einem rechten Winkel schneiden. Im folgenden ist der Fall erläutert, in welchem eine matrixartige Flüssigkristallvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter Anwendung des "Zeilenabtast"-Systems auf Zeitteilerbasis angesteuert wird. Die herkömmliche Zeitteileransteuerung erfolgt durch Anlegung der Spannungswellenformen Vx1, Vx2, Vx3 ... Vxn und der Spannungswellenformen Vy1, Vy2, Vy3 ... Vyn an die Zeilenelektroden X1 bis Xn bzw« an die Spaltenelektroden Y1 bis Yn. Hierbei werden folglich die Spannungswellenformen V(x1, yi), l£c1, y2), V(x2_t yi) ... V(xn, yn) gemäß Fig. 24 an die Flüssigkristallabschnitte an den Schnittpunkten (x1, yi), (x1, y2), (x2, yi) ... (xn, yn) zwischen den Zeilen- und Spaltenelektroden angelegt. Bei $eäer dieser Spannungswellenformen ist die an die Zeilen- und Spaltenelektroden angelegte Spannung +E mit einem solchen Wert gewählt, daß dieser Wert kleiner ist als eine Schwellenwertspannung, bei welcher der Flüssigkristall die Lichtstreuerscheinung zu zeigen beginnt. Infolgedessen zeigen die Flüssigkristallabschnitte an den Schnittpunkten (x1, y2), (x2, yi) ... (xn, yn), die sich in einem nicht-abgetasteten Zustand befinden, keinen dynamischen Streuzustand, während nur die Flüssigkristallabschnitte an dem im Abtastzustand befindlichen Schnittpunkt (x1, y1) mit einer Spannung mit dem Wert von +2E oder -2E, deren Absolutwert während der Periode P der Spannung V(x1, yi) größer ist als die Schwellenwertspannung, beaufschlagt werden, so daß sie einen weißlichen dynamischen Streuzustand zeigen. Durch zeitabhängige Steuerung der Anlegung einer Spannung an die Zeilenelektroden kann der Flüssigkristall nach dem Zeitteilersystem angesteuert werden. Wenn die Ansteuerung des Flüssigkristalls

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jedoch mit einer rechteckförmigen Impulsspannung der Art gemäß Fig. 24 erfolgt, ergibt sich der vorher genannte Nachteil, daß der Flüssigkristall bej£bnehmender Umgebungstemperatur oder bei zunehmender Frequenz der rechteckförmigen Impuls spannung unwirksam wird, weil die rechteckförmige Impulsspannung einen beträchtlichen Anteil an harmonischen Wellenkomponenten, wie die dritte Harmonische, sowie die Grundwellenkomponente enthält. Dieser Nachteil kann dadurch ausgeschaltet werden, daß als synthetisierte Rechteckwellenspannung eine Spannung benutzt wird, bei welcher der Wert rfi kleiner ist als 1/3, z.B. eine Spannung mit einem Nullpotential, wenn von einem nicht-selektiven Impuls auf einen selektiven Impuls umgeschaltet wird und umgekehrt.

Ein Beispiel für eine solche Wellenform einer rechteckförmigen Impulsspannung ist in Fig. 25 dargestellt. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, daß diese Wellenform zur Ansteuerung an eine matrixartige Flüssigkristallvorrichtung der Art gemäß Fig. 23 angelegt wird. Die Wellenform der rechteckförmigen Impulsspannung gemäß Fig. 25 ist diejenige, die dann benutzt wird, wenn der Flüssigkristallabschnitt am Schnittpunkt (xT, yi) wie im Fall der Wellenform der rechteckförmigen Impulsspannung gemäß Fig. 24 angesteuert wird. Die Spannungswellenformen Vx1, Vx2, Vx3 Vxn sowie Vy 1, Vy2, Vy3 ... Vyn gemäß Fig. 25 werden an die Zeilenelektroden X1, X2, X3 ... Xn bzw. an die Spaltenelektroden Y1, Y2, Y3 ... Yn gemäß Fig. 23 angelegt. Mithin werden die Spannungswellenformen V(x1, y1), V(x1, y2), V(x2, y2) ... V(xn, yn) gemäß Fig. 25 an die Schnittpunkte (x1, y1), (art, y2), (x2, yi) ... (xn, yn) gemäß Fig. 23 angelegt. Die an die Zeilenelektroden X1, X2, X3 ... Xn und an die Spaltenelektroden Y1, Y2, Y3 ..· Yn angelegten Impulsspannungen ±E sind so gewählt, daß ihr Wert unter der Schwellenwertspannung des Flüssigkristalls liegt. Wie im Fall von Fig. 24

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werden daher die Flüssigkristallabschnitte an den Schnittpunkten (x1, yi), (x1, y2), (y2, xi) ... (xn, yn) nicht so weit angesteuert, daß sie einen dynamischen Streuzustand erreichen} vielmehr wird nur dem Flüssigkristallabschnitt am Schnittpunkt (x1, yi) eine Spannung mit einem Vert +2E oder -2E aufgeprägt, deren Absolutwert während der Periode P größer ist als die Schwellenwertspannung, so daß ein dynamischer Streuzustand erreicht wird. Auf diese Weise kann durch Anlegung einer Spannungswellenform mit einer Nullpotentialpegel-Periode t beim Umschalten aus einem gewählten in einen nicht gewählten Zustand oder umgekehrt an den Flüssigkristall die Wiederholungsfrequenz des Rechteckwellenimpulses erhöht werden, so daß eine Flüssigkristallvorrichtung mit einer großen Zahl von Elementen angesteuert werden kann.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 25 betrifft den Fall, in welchem eine rechteckförmige Impulsspannung mit einer Nullpotentialpegel-Periode beim Umschalten aus einem gewählten Zustand in einen nicht gewählten Zustand benutzt wird. Das gleiche gilt Jedoch auch für den Fall, daß eine rechteckförmige Impulsspannung benutzt wird, die einen Nullpegel t besitzt, wenn - umgekehrt - von einem nicht gewählten Zustand in einen gewählten Zustand umgeschaltet wird. Fig. 26 dient zur Erläuterung dieses zuletzt erwähnten Falls, und sie veranschaulicht die Beziehung zwischen der an die Zeilenelektroden angelegten Spannung Vx, der den Spaltenelektroden aufgeprägten Spannung Vy und der an den Flüssigkristallabechnitt am Schnittpunkt (x, y) angelegten Spannung V(x, y). Die Spannung für die Spaltenelektrode Y wird dabei so gewählt, daß sie eine Nullpotentialpegel-Periode t besitzt, wenn von +E auf -E oder umgekehrt umgeschaltet wird, und entsprechend der Spannung Vy ist die Spannung V(x, y) für den Flüssigkristallabschnitt so gewählt, daß sie beim Umschalten von -E auf +2E oder von +E auf -2E eine Nullpotentialpegel-Periode t besitzt. Es 1st zu beachten, daß die Erfindung auf ähnliche

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Weise auch auf den Fall angewandt werden kann, in welchem die Zahl der Zeilenelektroden von derjenigen der Spaltenelektroden abweicht.

Wie vorstehend erläutert, kann der Flüssigkristall erfindungsgemäß bei einer niedrigeren Umgebungstemperatur und einer höheren Frequenz betrieben werden, indem an den Flüssigkristall eine rechteckförmige Impulsspannung angelegt wird, bei der das Verhältnis zwischen der Amplitude b3 der dritten harmonischen Wellenkomponente bzw. der dritten Harmonischen und der Amplitude b1 der Grundwellenkomponente auf unter 1/3 (1*3) verringert ist.

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Claims

- 27 Patentansprüche

Treiber- oder Ansteuervorrichtung für einen Flüssigkristall, der zwischen zwei in einem Gehäuse mit Abstand voneinander angeordneten, paarigen Elektroden eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flüssigkristall eine Rechteckwellenimpulsspannung angelegt wird, bei welcher der Absolutwert des Verhältnisses ^, mit b3 = die Amplitude der dritten harmonischen Wellenkomponente und b1 = die Amplitude der Grundwellenkomponente, kleiner ist als 1/3·
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Flüssigkristall angelegte rechteckförmige Impulsspannung eine solche Spannung ist, deren Wellenform eine Nullpotentialperiode zwischen dem positiven Impuls und dem unmittelbar nachfolgenden negativen Impuls besitzt und welche der Beziehung 0<·ϊ| ■£·(), genügt, wobei T die zyklische Periode der rechteckförmi- gen Impulsspannung und T die Nullpotentialperiode darstellt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Flüssigkristall angelegte rechteckförmige Impulsspannung eine Spannung ist, deren ansteigende und abfallende Wellenformabschnitte eine einzige Stufenperiode T besitzen und welche der Beziehung

1 - cos (£» + _{n cos} (ST₂T) _mLd

< 1

- cos (^) + η cos

<O,5

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genügt, wobei T die zyklische Periode der rechteckförmigen Impulsspannung und T die Stufenperiode bedeuten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckförmige Impulsspannung eine Spannung ist, bei welcher die Anstiegs- und Abfallinie ihrer Wellenform infolge der Verringerung der Amplitude der über der dritten harmonischen Wellenkomponente liegenden harmonischen Wellenkomponenten sowie der dritten harmonischen Wellenkomponente abgestumpft oder abgeflacht ist.
5. Vorrichtung zum selektiven Ansteuern eines zwischen einer Gruppe aus mehreren Zeilenelektroden und einer weiteren Gruppe aus mehreren Spaltenelektroden angeordneten Flüssigkristalls, wobei die beiden Elektrodengruppen mit Abstand voneinander in einem Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flüssigkristall eine rechteckförmige Impulsspannung angelegt wird, deren Wellenform eine Nullpotentialperiode erhält, wenn ein selektiver oder Auswählimpuls, um den Flüssigkristall in einen angesteuerten oder angeregten Zustand zu bringen, auf einen Nichtauswählimpuls, um den Flüssigkristall in einen nicht-angesteuerten Zustand zu bringen, geschoben wird, wodurch der

Absolutwert des Verhältnisses £2 auf unter 1/3 reduziert wird, wobei b3 die Amplitude der dritten harmonischen Wellenkomponente und b1 die Amplitude der Grundwellenkomponente bedeuten.
6. Vorrichtung zum selektiven Ansteuern eines zwischen einer Gruppe aus mehreren Zeilenelektroden und einer weiteren Gruppe aus mehreren Spaltenelektroden angeordneten Flüssigkristalls, wobei die beiden Elektrodengruppen mit Abstand voneinander in einem Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flüssigkristall eine rechteckförmige Impulsspannung angelegt wird, deren Wellenform eine

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Nullpotentialperiode erhält, wenn ein nicht-selektiver Impuls, um den Flüssigkristall in seinen nicht-angesteuerten Zustand zu bringen, auf einen selektiven Impuls, um den Flüssigkristall in einen angesteuerten Zustand zu bringen, umgeschaltet wird, wodurch der Absolutwert des Verhältnisses £·£ auf unter 1/3 reduziert wird, wobei b3 die Amplitude der dritten harmonischen Wellenkomponente und b1 die Amplitude der GrundwelXenkomponente bedeuten.

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