DE3530740A1

DE3530740A1 - Verfahren zum ansteuern eines aufzeichnungsgeraets

Info

Publication number: DE3530740A1
Application number: DE19853530740
Authority: DE
Inventors: Hideaki Higashiyamatoshi Tokio/Tokyo Inoue; Morio Ohta; Shizuo Tsuchiya
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1986-03-06
Also published as: US4755812A; DE3530740C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Treiben eines Aufzeichnungsgeräts, insbesondere auf ein Verfahren zum Treiben einer Flüssigkristalleinrichtung im Zeitmultiplexbetrieb .

Bei einem Aufzeichnungsgerät mit Flüssigkristall-Lichtverschluß erfolgt das Schreiben mit Hilfe von Licht auf einem photoempfindlichen Körper, indem mehrere Mikroverschlüsse des Flüssigkristall-Lichtverschlusses mit Hilfe einer Steuerschaltung auf- oder zugesteuert werden, um entweder das von einer Lichtquelle neben dem Verschluß kommende Licht durchzulassen oder zu sperren. Bei einem solchen Aufzeichnungsgerät müssen die Flüssigkristallelemente eine hohe Ansprechgeschwindigkeit besitzen. Aus diesem Grund wird ein Flüssigkristallmaterial verwendet, dessen dielektrische Anisotropie durch die Frequenz eines an die Mikroverschlüsse angelegten Signals invertiert wird. Das Ansteuern (oder Treiben) erfolgt mit Hilfe von zwei Frequenzen, von denen die eine (f_H) höher ist als diejenige Frequenz (f ), bei der die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristallmaterials Null wird, während die andere Frequenz (f_L) niedriger ist als diese Frequenz (f ). Bei einem Flüssigkristallverschluß erzielt man eine Aufzeichnungsdichte von etwa zehn Punkten / 1 mm, wobei im Fall des Formats A4 beispielsweise etwa 3,000 Mikroverschlußeinheiten/ Zeile benötigt werden. Um eine große Anzahl von Drähten und eine große Unterbringungsfläche zu vermeiden, wird daher ein Flüssigkristall-Verschluß verwendet, der im Zeitmultiplexbetrieb angesteuert wird. Dieser Zeitmultiplex-

_ 7 —

betrieb erfolgt derart, daß gemeinsame Elektroden und Signalelektroden rechtwinklig zueinander gekreuzt in dem Flüssigkristall-Verschluß angeordnet werden, um an den Kreuzungspunkten der beiden Elektroden Mikroverschlüsse zu bilden. Die Aufzeichnungssignale werden an die Signalelektroden gelegt, während zeitlich unterteilte Auswahlsignale an die gemeinsamen Elektroden gelegt werden.

Bei einem solchen Zeitmultiplexbetrieb, z.B. bei einer 2-fachen Zeitunterteilung, kann das Licht nur während der halben Schreibperiode T„ durchgelassen werden, und bei mehr als 2-facher Zeitunterteilung, d.h. bei n-facher Unterteilung, ist die Durchlaßzeit für das Licht noch kürzer, so daß der photoempfindliche Körper nur eine sehr geringe Lichtmenge empfangen kann. Deshalb erfolgt die Ansteuerung derart, daß die Auswahlsignale dazu verwendet werden, die Mikroverschlüsse für eine ausgewählte Zeitspanne T„/n der einen Schreibperiode T geöffent oder geschlossen werden und während der verbleibenden Zeitspanne (1 - 1/n) T_w (die im folgenden als auswahlfreie Zeitspanne bezeichnet werden soll) der einen Schreibperiode T eingestellt gehalten werden. Bei einer 2-fachen Zeitunterteilung beispielsweise wird an die gemeinsame Elektrode ein Mustersignal angelegt, in welchem die in Fig. 1A gezeigten Signale ig, f_L, »f_H und *f_L (gegenüber den Signalen f„ bzw. f_L um 180° phasenverschoben) in einem Schreibzyklüs vermischt sind. Außerdem wird eines von 4 Mustersignalen 1-4 gemäß Fig. 1B ausgewählt und an die Signalelektroden gelegt. Vier Arten von in Fig. 1C gezeigten überlagerten Signale 5-8 können auf diese Weise gebildet werden, und eines dieser überlagerten Signale wird an die Mikroverschlüsse gelegt, um diese auf- oder zuzusteuern. Da ein Signal, welches

bezüglich des Signals, welches an die oben erwähnte gemeinsame Elektrode gelegt wurde, um T_w/2 in der Phase verschoben ist, an die andere gemeinsame Elektrode gelegt wird, empfangen die MikroverSchlüsse ein überlagertes Signal, welches dem in Fig. 1C dargestellten Signal entspricht, in der Phase jedoch um T_w/2 verschoben ist, so daß die Mikroverschlüsse geöffnet oder geschlossen werden. Für Erläuterungen der Erfindung wird ein Flüssigkristall-Verschluß angegeben, der Flüssigkristallmaterial vom GH-Typ enthält, welcher im eingeschalteten Zustand Licht durchläßt. Stattdessen kann jedoch auch ein Flüssigkristallmaterial vom TN-Typ verwendet werden, bei dem das Material zwischen Polarisatorplatten eines orthogonalen Nicol-Prismas angeordnet ist, verwendet werden, bei dem im eingeschalteten Zustand Licht blockiert wird. Bei Verwendung eines solchen Typs von Flüssigkristall-Material erfolgt das öffnen oder Schließen umgekehrt wie bei dem GH-Typ-Flüssigkristallmaterial.

Die Lichtdurchlaßkennlinien der Mirkoverschlüsse bei Anlegen der überlagerten Signale 5-8 sind in Fig. 1D gezeigt. Die Lichtdurchlässigkeitskennlinie 9 entspricht dem überlagerten Signal 5, welches man erhält, wenn das Mustersignal 1 an die Signalelektroden gelegt wird, während das in Fig. 1A gezeigte Mustersignal an die gemeinsamen Elektroden gelegt wird. Im Ergebnis werden die paarweisen Mikroverschlüsse geöffnet. Die Lichtdurchlässigkeitskennlinie 10 entspricht dem überlagerten Signal 6, welches man erhält, wenn das Mustersignal 2 an die Signalelektroden und das in Fig. 1A gezeigte Mustersignal an die gemeinsamen Elektroden gelegt wird, mit dem Ergebnis, daß die einen der paarweisen Mikroverschlüsse geöffnet und die anderen geschlossen werden. In ähnlicher Weise beruhen die Lichtdurchlässiakeitskennlinien

11 und 12 auf den überlagerten Signalen 7 und 8, die man erhält, wenn die Mustersignale 3 und 4 angelegt werden, um die einen der Mikroverschlüsse zu schließen und die anderen zu öffnen, umgekehrt wie bei den oben erwähnten Fall, oder um beide dieser Mikroverschlüsse zu schließen. (fr- f_H in Fig. 1C entpsricht einem überlagerten Signal, welches gebildet wird durch die Signale f_L und f_H, i^f _L~*^fjj) ^{ist ein} überlagertes Signal aus den Signalen f_L und f„, und (0) ist ein Pausensignal).

Wenn der Flüssigkeitskristall-Verschluß auf diese Weise angesteuert wird, können ausgewählte Mikroverschlüsse selbst dann in der auswahlfreien Zeitspanne (1 - 1/n) T_w bei n-Zeitmultiplexbetrieb offengehalten werden, und das Signal f.. wird an die Mikroverschlüsse in der letzten Zeitspanne eines Schreibzyklus¹ T_w angelegt, um die Verschlüsse zu öffnen und den dem Flüssigkristallmaterial anhaftenden Hystereseeffekt zu beseitigen. Hierdurch können die Flüssigkristall-Verschlüsse so geöffnet oder geschlossen werden, als ob sie statisch angesteuert würden.

Bei der oben beschriebenen Zeitmultiplex-Ansteuerung des Flüssigkristall-Verschlußes werden die Verschlüsse jedoch für eine nicht gewählte Zeitspanne in ihrem zuvor eingestellten Zustand belassen, wobei der Hystereseeffekt des Flüssigkristallmaterials ausgenutzt wird, während die optimale Temperatur jedoch nur in einem Bereich von 2-3° liegt. Die optimale Temperatur ändert sich abhängig von der Qualität des verwendeten Flüssigkristallmaterials, und es war bislang notwendig, in jedem Aufzeichnungsgerät eine unterschiedliche Temperatur einzustellen. Im Vergleich zum statischen Betrieb ist außerdem die Menge des im geöffneten Zustands des Verschlußes durchgelassenen Lichts kleiner.

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Wie aus der Pegeldifferenz zwischen den Kennlinien 11 und 12 ersichtlich ist, gibt es unterschiedliche Werte für die durchgelassenen Lichtmengen bei Schließen der Mikroverschlüsse, was davon abhängt, ob die einen der paarweisen Mikroverschlüsse dann, wenn die anderen geschlossen sind, geöffnet oder geschlossen sind. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Dichten des aufgezeichneten Bildes. Diese Unterschiede der durchgelassenen Lichtmengen werden mehr oder weniger innerhalb des oben erwähnten optimalen Temperaturbereichs verursacht, und außerhalb dieses optimalen Temperaturbereichs werden die Werte größer. Um Unterschiede in den Lichtdurchlaßmengen zu reduzieren, wird vorgeschlagen, daß der Spannungswert eines zum Ansteuern des Flüssigkristallmaterials verwendeten Frequenzsignals geändert wird, jedoch ist zur Bereitstellung mehrfacher Spannungswerte eine relativ komplizierte Schaltung notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Nachteile zu beseitigen oder doch zu mildern. Hierzu schafft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungsgeräts, bei dem der Temperaturbereich, innerhalb dessen der Flüssigkristall-Verschluß zuverlässig arbeitet, vergrößert wird, die durchgelassene Lichtmenge gesteigert wird und die aufgezeichneten Bilder kontraststärker sind, wenn die Flüssigkristall-Verschlüsse in der erfindungsgemäßen Weise im Zeitmultiplexbetrieb angesteuert werden.

Im folgenden werden Ausfürhungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A bis 1C Wellenformdiagramme von Signalen, die bei

dem herkömmlichen Ansteuerungsverfahren verwendet werden,

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Fig. 1D eine Lichtdurchlaßkennlinie für das herkömmliche Ansteuerungsverfahren,

Fig. 2 einen Grundriß eines Teils des Flüssigkristall-Verschlußes,

Fig. 3A bis 3C Wellenformdiagramme von Signalen, die bei

dem erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahren verwendet werden,

Fig. 3D eine Lichtdurchlaßkennlinie für das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren,

Fig. 4A und 4B Kennlinien für die Lichtmenge, die man bei

Verwendung des bekannten Ansteuerungsverfahrens einerseits und des erfindungsgemäßen Verfahrens andererseits erhält,

Fig. 5A bis 5C Wellenformdiagramme von Signalen, die bei

anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens eingesetzt werden,

Fig. 5D eine Lichtdurchlaßkennlinie für die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens ,

Fig. 6A bis 6C Wellenformdiagramme zur Veranschlaulichung

eines Signals f„_vr

ΠΛ

Fig. 7 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung eines Signals, welches im Rahmen der Erfindung verwendet wird und in der Phase verschoben ist,

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Fig. 8A und 8B Vfellenformdiagramitie zur Veranschaulichung

von Signalen, die im Rahmen der Erfindung

verwendet werden, und die in ihrer Phase verschoben sind,

Fig. 9A ein Wellenformdiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen AnsteuerungsVerfahrens,

Fig. 9B eine Lichtdurchlaßkennlinie für das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren,

Fig. 1OA und 1OB Kennlinien für die durchgelassene Lichtmenge,

Fig. 11 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung einer weiteren Ausfürhungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverf ahrens , und

Fig. 12 bis 14 Wellenformdiagramme zur Verdeutlichung einer

weiteren Ausfürhungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens.

Im folgenden soll zunächst ein erstens Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung erläutert werden.

Bei dieser Ausführungsform ist ein 2-fach-Multiplexbetrieb vorgesehen. Fig. 2 zeigt einen Teil des Flüssigkristall-Verschlußes. Gemeinsame Elektroden 13 und 14 sowie Signalelektronen 15-18 sind senkrecht zueinander, einander kreuzend angeordnet, und durch transparente Elektroden werden Mikroverschlüsse 15a-18a und 15b-18b gebildet, wobei die transpartenten Elektroden jeweils einen Teil jedes Kreuzungsabschnitts der gemeinsamen und der Signalelektroden

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belegen. An die Signalelektroden 15-18 werden Aufzeichnungssignale gelegt, und an die gemeinsamen Elektroden 13 und werden ausgewählte Signale angelegt.

Fig. 3A zeigt an die Signalelektroden 15-18 angelegte Aufzeichnungsignale, und Fig. 3B zeigt ein an die gemeinsame Elektrode 13 angelegtes Auswahlsignal. An die gemeinsame Elektrode 14 wird ein Signal angelegt, welches gegenüber dem an die Elektrode 13 angelegten Signal um T_w/2 in der Phase verschoben ist. Von den Aufzeichnungsignalen, die an die Signalelektroden 15-18 gelegt werden, ist in Fig. 3A ein Ein-Ein-AufZeichnungssignal 19 gezeigt, welches beide der paarweisen Mikroverschlüsse öffnet, während ein Aus-Aus-Aufzeichnungsignal 20 beide der paarweisen Mikroverschlüsse schließt. Ein-Aus- und Aus-Ein-AufZeichnungssignale sind Kombinationen der ersten und der zweiten Hälfte der oben erwähnten Aufzeichnungssignale, ähnlich wie die in Fig. 1B gezeigten Wellenformen 2 und 3. Ähnlich wie bei dem Signal f_L repräsentieren Signale f_L2 und f_L3 in Fig. 3A Frequenzen unterhalb der gekreuzten Frequenz, bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird jedoch ein Signal benutzt, welches eine von der Frequenz des Signals f_L abweichende Frequenz aufweist, so daß innerhalb vorbestimmter Zeitabschnitte Τ_τ _Λ

und T_L3 Wellenformen ganzer Einheiten enthalten sind. Deshalb wird an die Mikroverschlüsse 15a-18a und 15b-18b, an die diese Aufzeichnungssignale 19 und 20 und die Auswahlsignale angelegt wurden, ein Ein-Ein-Treibersignal 21 und ein Aus-Aus-Treibersignal 22 angelegt, die durch die Aufzeichnungsund Auswahlsignale gebildet werden, wie es in Fig. 3C gezeigt ist. Anders als bei dem herkömmlichen Ein-Ein-Treibersignal 5 und Aus-Aus-Treibersignal 8 nach Fig. 1C enthält das Ein-Ein-Treibersignal 21 das niederfrequente Signal f_L3 für den Zeitabschnitt T-_₃ in der ausgewählten Zeitspanne T..,-,

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während das Aus-Aus-Treibersignal 22 ein Stumm- oder Pausensignal (0) enthält. Das (nichtgezeigte) Ein-Aus-Treibersignal enthält das niederfrequente Signal f_L3 für eine Zeitspanne T_L2 während das Aus-Ein-Treibersignal den Zeitabschnitt des Stummsignals enthält.

Die Tatsache, daß das niederfrequente Signal f_L3 in der ausgewählten Zeitspanne T„/2 zum Einschalten in der genannten Weise eingefügt ist, zwingt die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle strenger auf das elektrische Feld und erhöht weiter die Einschalttendenz. Wie in Fig. 3D in der Lichtdurchlaßkennlinie gezeigt ist, erhöhen daher die Ein-Ein-Ansprechkennlinie 23 und die Ein-Aus-Ansprechkennlinie 24 der Mikroverschlüsse 15a-18a und 15b-18b die Lichtdurchlässigkeit der Verschlüsse für die Zeitspanne T₃. Insbesondere läßt sich die Lichtdurchlässigkeit, die auf bestimmte Pegel reduziert war, auf ihren ursprünglichen Pegel zurückbringen mit Hilfe eines Signals (f_T + f„) des Ein-Aus-

Xj Xl

Treibersignals 21, um dadurch die Menge des durchgelassenen Lichts zu erhöhen.

Durch Einfügen des Stummsignals (0) für die ausgewählte Aussteuer-Zeitspanne anstelle des Signals f„ wird, so scheint es, die dielektrische Relaxation, durch die das Flüssigkristallmaterial in den Einschaltbereich verschoben wird, reduziert, um sich der natürlichen Relaxation anzunähern, wodurch die Aus-Ansprechempfindlichkeit des Flüssigkristallmaterials verschlechtert wird, jedoch wird tatsächlich keine große Veränderung verursacht, wie aus der Aus-Ein- und der Aus-Aus-Ansprechkennlinie 25 bzw. 26 in Fig. 3D hervorgeht. Das Einfügen des Stummsignals (0) verleiht den beiden Kennlinien 25 und 26 eine gute Ausgeglichenheit. Wenn in der beschriebenen Weise eine Wellenform verwendet wird, in die die Niederfrequenz f_T _ für einen Abschnitt T_T _ der ausgewählten

J-iJ IjJ

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Zeitspanne T„/2 eingefügt ist, läßt sich ein mehr spürbarer Einschalteffekt durch das Signal f_L3 im Falle des Einschaltsignals erzielen, und der sogenannte Hochfrequenz-Hystereeffekt kann durch das Stummsignal (0) im Falle des Auschaltsignals verhindert werden. Wenn sich der Betrieb des Flüssigkristall-Verschlußes wiederholt, läßt sich eine gute Wirksamkeit der öffnungs- und Schließvorgänge erreichen. Weil hochfrequente Anteile bei gleichzeitiger Zunahme von niederfrequenten Anteilen reduziert werden, läßt sich das Temperaturverhalten des Verschlußes spürbar verbessern, und es ist ein optimaler Betrieb in einem breiten Temperaturbereich möglich.

Fig. 4A und 4B zeigen die Ergebnisse, wobei 27 und 31 Ein-Ein-Ansteuerkennlinien 28 und 32 Ein-Aus-Kennlinien, 29 und 33 Aus-Ein-Kennlinien 30 und 34 Aus-Aus-Kennlinien darstellen. Lichtmengen, die durch mit herkömmlichen Treibersignalen (Fig. 4A) angesteuerte Mikroverschlüsse hindurchgelangen, werden Lichtmengen gegenübergestellt, die durch Mikroverschlüsse gelangen, die durch erfindungsgemäße Treibersignale angesteuert werden (Fig. 4B), wobei auf der Abszisse die Temperatur aufgetragen ist. Im Vergleich zu dem schmalen Temperaturbereich von 45-48° Celsius in Fig. 4A ist der optimale Temperaturbereich, innerhalb dessen die oben erwähnten Mikroverschlüsse mit guter Wirksamkeit öffnen und schließen können, im Fall der Erfindung sehr breit. Der Bereich reicht von 40° Celsius bis 50° Celsius, wie in Fig. 4B gezeigt ist. Aus Fig. 4C ist daher ersichtlich, daß durch die Erfindung eine Vergrößerung des optimalen Temperaturbereichs möglich ist.

Anhand der Fig. 5A bis 5D soll nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.

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Diese zweite Ausfürhungsform ist die gleiche wie die erste
Ausfürhungsform in so weit, als die Zeitspanne, während der das Signal f_L3 eingefügt wird, in der ausgewählten Zeispanne T_w/2 vorgesehen ist, der Unterschied besteht jedoch darin,
daß ein Signal f_HY in das Auswahlsignal eingefügt ist, und
zwar während einer nicht-gewählten Zeitspanne während einer Zeitdauer Τ_Ηγ wie in Fig. 5B gezeigt ist. Fig. 6B zeigt das Signal f„_Y in vergrößerter Darstellung das Signal f„ des
Aus-Aus-Aufzeichnungssignals 35 in Fig. 5A ist in Fig. 6A
teilweise vergrößert dargestellt. Wenn das Signal f„ mit
dem Signal f_fiY kombiniert wird, entsteht die in Fig. 6C gezeigte Wellenform. Wenn das Treibersignal 35 gemäß Fig. 5A, welches an die Signalelektroden gelegt wird, und ein in
Fig. 5B gezeigtes Treibersignal, welches an die gemeinsamen Elektroden gelegt wird, den Mikroverschlüssen zugeführt
werden, bilden sie die in Fig. 5C gezeigten Wellenformen,
wobei Fig. 6C das vergrößerte Signal (ί_Η~ίμγ) gemäß Fig. 5C darstellt. Verglichen mit dem herkömmlichen Signal (f_L~ f_R) handelt es sich bei dem Signal (f„ - f_HY\ um ein Überlagerungssignal, dessen Tastverhältnis kleiner und dessen Effektivwert geringer ist. Ein Signal (f_L - ί_Ηγ) des Ein-Ein-Treibersignals 37 und ein (nicht gezeigtes) Aus-Ein-Treibersignal, die man erhält, wenn das Signal f_L eines in Fig. 5A gezeigten Ein-Ein-Treibersignals 36 und ein in Fig. 5B gezeigtes
Auswahlsignal an die Mikroverschlüsse gelegt werden, unterscheidet sich in der Phase von dem Signal (f„ - fuy)r hat
jedoch etwa diesselbe Wellenform. Daher kann es im wesentlichen das gleiche Signal sein, wie das Signal (f„ -

Wenn, wie oben beschrieben wurde, das Signal f„„ in der aus-

III

wahlfreien Zeitspanne eingefügt wird, dient es dazu, das
Aufrechterhalten des Einschaltzustands beim Einschaltvorgang zu schwächen, es verhindert jedoch, daß die Mikroverschlüsse sich bei hoher Temperatur während des Ausschaltens etwas

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öffnen. Diese Tatsache stärkt den Öffnungsvorgang der Mikroverschlüsse innerhalb der Zeitspanne TL - bis zu einem gewissen Maß, wie in Fig. 5D gezeigt ist.

Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. 7 zeigt Signale f„, f„_v, die gegenüber dem Signal

π rl λ

f„ in der Phase verschoben sind, und bei dieser Ausführungs-

form wird das Signal (f„ - f„_x) verwendet. T_R ist eine Zeitspanne für das Signal f„, das Signal f™. wird in der Phase gegenüber dem Signal f„ um T, verzögert, und das Signal (f„ - f„_v) wird durch die Signale f„ und f„_v gebildet. Wenn

rl HA η JtIA

dieses Signal (f„ - f_HX) an das Flüssigkristallmaterial gelegt wird, zeigt es eine Schließ-Tendenz, die stärker ist als beim Anlegen des Stummsignals, jedoch schwächer als bei

Anlegen des Signals f„ oder f„_v. Die Schließ-Tendenz beil iiA

stimmt sich in Abhängigkeit der Phasendifferenz T,. Fig. 8A zeigt ein Signal (f_L - f_HX)/ das aus den Signalen f. und ^fHX 9^ebildet wird. Fig. 8B zeigt ein aus den Signalen f_H und f_T gebildetes Signal (f„ - f_T). Aus den Fig. 8A und 8B ist ersichtlich, daß beide Signale etwa die gleiche Wellenform haben und beim Ansteuern des Flüssigkristall-Verschlußes den gleichen Effekt erzielen.

Die dritte Ausfürhungsform der Erfindung zielt darauf ab, an den Flüssigkristall-Verschluß ein Mustersignal zu legen, in welchem das um T, gegenüber dem Signal f„ in der Phase verschobene Signal f„_v oder ein das Signal f„_v enthaltendes

XlA HA

überlagertes Signal in der auswahlfreien Zeitspanne gemäß Fig. 1B eingemischt ist. Fig. 9A zeigt dieses Mustersignal.

Gemäß Fig. 9A wird an die gemeinsame Elektrode ein Mustersignal 45 gelegt, und an die Signalelektroden 15-18 werden überlagerte Signale 46-49 gelegt, die den Flüssigkristall-

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Verschluß treiben. Letztere Signale können dadurch erhalten werden, daß eines der Mustersignale 1-4 in Fig. 1B ausgewählt wird. Das Lichtdurchlaßverhalten nach Fig. 9B läßt sich erreichen, indem man diese überlagerten Signale 46-49 an den Flüssigkristall-Verschluß legt. Lichtdurchlaßkennlinien 50, 51, 52 und 53 entsprechen beispielsweise dem Mikroverschluß 15a und werden erhalten, wenn der Verschluß von den überlagerten Signalen 46, 47, 48 und 49 angesteuert (getrieben) wird. Die Kennlinie 50 erhält man, wenn beide Mikroverschlüsse 15a und 15b beispielsweise geöffnet werden. Die Kennlinie 51 erhält man, wenn der Mikroverschluß 15a geöffnet ist, während der Mikroverschluß 15b geschlossen ist. Die Kennlinie 52 erhält man, wenn der Mikroverschluß 15a geschlossen und der Mikroverschluß 15b geöffnet ist. Die Kennlinie 53 erhält man, wenn beide Mikroverschlüsse 15a und 15b geschlossen sind. Wenn das in Fig. 9B gezeigte Lichtdurchlaßverhalten verglichen wird mit der Kennlinie nach Fig. 1D, erweist sich, daß die Kennlinien 50 und 51 etwa die gleichen sind wie die Kennlinien 9 und 10, daß jedoch die Kennlinien 52 und 53 sich von den Kennlinien 11 und 12 unterscheiden. Wie aus obiger Betrachtung hervorgeht, zeigen die Kennlinien 52 und 53, die man bei der dritten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung des Mustersignals 54 erhält, daß die Ausschaltzeit in der auswahlfreien Zeistpanne T-. /2- T„ länger ist, so daß der Flüssigkristall-Verschluß zuverlässig in den Ausschaltzustand gebracht wird.

Fig.10A zeigt die Beziehung zwischen der Menge durchgelassenen Lichts und der Betriebstemperatur der Mikroverschlüsse, wenn die in Fig. 1C dargestellten herkömmlichen Mustersignale angelegt werden, und Fig. 10B zeigt die Beziehung zwischen der Menge des durchgelassenen Lichts und der Betriebstemperatur bei Anlegen der erfindungsgemäßen Mustersignale. Die Position 55 kennzeichnet die Lichtdurchlaßmenge, die man

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erhält, wenn beispielsweise beide MikroverSchlüsse 15a und 15b geöffnet sind. Bei 56 ist die Lichtmenge dargestellt, die man erhält, wenn der Verschluß 15a geöffnet und der Verschluß 15b geschlossen ist. Die Lichtmenge bei 57 erhält man, wenn der Mikroverschluß 15a geschlossen und der Mikroverschluß 15b geöffnet ist. Die Menge 58 erhält man, wenn beide MikroverSchlüsse 15a und 15b geschlossen sind. Wie aus den Fig. 1OA und 1OB hervorgeht, gibt es in den Lichtdurchlaßmengen 55 und 56 wenig Unterschied, der optimale Temperaturbereich jedoch, innerhalb dessen die Lichtmengen 57 und 58 gemäß Fig. 1OB keinen Unterschied aufweisen, ist breiter als im Stand der Technik gemäß Fig. 10A. Der optimale Temperaturbereich 59 nach der Erfindung beträgt etwa 6°, ist also auf der Seite höherer Temperaturen etwa doppelt so breit wie der herkömmliche Temperaturbereich 60 von etwa 3°.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung läßt sich der Unterschied zwischen den Einflüssen des Multiplexbetriebs absorbieren zur Erzielung einer ausgewogenen Lichtansprechempfindlichkeit, und der Zustand des Flüssigkristall-Verschlußes läßt sich in der auswahlfreien Zeitspanne verbessern, indem die Positionen und Zeitspannen der Signale f„_x und f_T des in Fig. 9A gezeigten Mustersignals 46 für die auswahlfreie Zeitspanne kombiniert werden. Wenn weiterhin angenommen wird, daß die Zeitspanne für die Signale f„ und f„_x dargestellt wird durch T„, falls das Signal f_L - f„ oder fj. - f„_x kontinuierulich ist, läßt sich der Ausgleich zur Zeit der hohen Temperatur dadurch kompensieren, daß das Signal (^f _H~^f _HX) eingefügt wird, dessen Effektivwert 2T,/T„ beträgt, und zwar wird das Signal vorher und nachher eingefügt, so daß der Ansteuerungs-Temperaturbereich des Flüssigkristall-Verschlußes verbreitert wird. Dies bedeutet, daß die zur Erzeugung des Spannungswert des Mustersignals benötigte Steuerschaltung vereinfacht werden kann, da es nicht

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nötig ist, verschiedene mehrfache Spannungswerte des Mustersignals bereitzustellen, wie es im Stand der Technik der Fall ist.

Anhand der Fig. 11 - 14 soll nun ein Fall beschrieben werden, bei dem an die gemeinsamen Elektroden 13 und 14 eine Wellenform gelegt wird, die erhalten wird durch Transformieren des Mustersignals 45, welches bei der dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird und in Fig. 9A dargestellt ist.

Fig. 11 erläutert außerdem anhand einer 2-fach-Multiplexansteuerung die vorliegende Erfindung. Ein Mustersignal 61, bei dem das Signal f_L in den letzten Zeitabschnitt T,.. der ersten Hälfte T„/2 des Schreibzyklus T_w eingefügt ist, wird hier verwendet. Auch in diesem Fall werden vier überlagerte Signale gebildet, deren Kombination für die auswahlfreie Zeitspanne dargestellt wird durch die zweiten Hälften der überlagerten Signale 62 und 63. Selbst wenn sich die Kennlinie des Flüssigkristall-Verschlußes abhängig von den jeweils verwendeten Flüssigkristallmaterial ändert, kann dieser Änderung dadurch Rechnung getragen werden, daß man die überlagerten Signale 62 und 63 in dem Flüssigkristall-Verschluß anlegt. Der optimale Temperaturbereich 59 kann dadurch breit gehalten werden, daß man beispielsweise die Dauer der Zeitspanne T_L. oder die Frequenz des Signals f_ ändert.

Fig. 12 zeigt ein Mustersignal 64, in welchem Signale f_L2 und *f_L2, welches gegenüber dem ersteren in der Phase um 180° verschoben ist, in den letzten Abschnitt T-.. bzw. T^- äer ersten bzw. der zweiten Hälfte T_TT/2 eines Schreibzyklus T . eingefügt sind. Die Signale, die den Signalelektroden zugeführt werden, sind ähnlich den in Fig. 1B dargestellten Signalen, allerdings ist das in Fig. 1B gezeigte Signal f_ ersetzt durch f_Li und f_L2. Außerdem werden hier vier überlagerte

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Signale gebildet, und deren Kombination für die auswahlfreie Zeitspanne wird dargestellt durch die Hälften der überlagerten Signale 65 und 66, und sie können als Signal zur Gewährleistung des optimalen Temperaturbereichs 59 verwendet werden, selbst wenn die Kombination der Aufzeichnungselemente und weiterer Teile der Einrichtung geändert werden. Die Signale f_L1 und f_L2 besitzen Frequenzen, die in einem Schreibzyklus T_w enthalten sind, und geeignet für die Signale ist jedes Signal, dessen Frequenz niedriger ist als die Frequenz fp. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird eine Frequenz verwendet, die ganze Einheiten von in einem Schreibzyklus enthaltenen Wellenformen aufweist.

Fig. 13 zeigt ein Mustersignal 67, bei dem das Signal f_L2 für die Zeitspanne T_L- ersetzt ist durch ein kombiniertes Signal der Signale f_L2 und *f_H· Ähnlich wie bei dem Fall nach Fig. 12 wird das überlagerte Signal für die auswahlfreie Zeitspanne im 2-fach-Multiplexbetrieb dargestellt durch die zweiten Hälften der Signale 68 und 69 und kann als Signal zur Gewährleistung des optimalen Temperaturbereichs 59 des Flüssigkristall-Verschlußes verwendet werden.

Fig. 14 zeigt ein Mustersignal 70, wie es den Signalelektroden zugeführt wird, und in welchen das Signal f_R in die ersten Hälften von Zeitspannen T- und T_L2 eingesetzt ist, welche den Flüssigkristall-Verschluß öffnen sollen. Ein Mustersignal 71, wie es an die Signalelektroden angelegt wird, enthält ein 2-fach eingefügtes Signal f_ in den ersten Hälften der Zeitspannen Τ_τ _Λ und T_TO, in denen der Flüssig-

Jj I JLjZ

kristall-Verschluß geschlossen werden soll, überlagerte Signale 74 und 75 werden gebildet durch ein Mustersignal 73, in welchem das Signal f„_v für einen Abschnitt der Aus-

nÄ

wahlzeit verwendet wird, und die Signale werden als Verschluß-Treibersignale den gemeinsamen Elektroden zugeführt.

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Der optimale Temperaturbereich 59 für die Flüssigkristall-Verschlüsse läßt sich im vorliegenden Fall ebenfalls verbreitern, ähnlich wie bei Verwendung der überlagerten Signale 62, 63, 65, 66, 68 und 69, die in den Fig. 11-13 gezeigt sind.

Bei der oben beschriebenen Ausfuhrungsform läßt sich die Differenz zwischen den Zeitspannen, in denen die Mikroverschlüsse 15a bis 18a und 15b bis 18b offen oder geschlossen gehalten werden, und die verursacht wird durch die Differenz zwischen den Treiberwellenformen für die auswahlfreie Zeitspanne, unabhängig von den Mikroverschlüssen 15a - 18a und 15b - 18b zugeführten Signalen kleingemacht werden. Außerdem läßt sich der optimale Temperaturbereich 59 für die Verschlüsse verbreitern und so beibehalten werden, selbst wenn Aufzeichnungselemente und andere Teile der Einrichtung geändert werden.

Durch die Erfindung kann ein Multiplex-Ansteuerungsbetrieb für einen Flüssigkristall-Verschluß geschaffen werden, bei dem der Verschluß innerhalb eines breiten Temperaturbereichs mit hervorragendem Leistungsvermögen und scharfem Kontrast betrieben werden kann, wenn das Signal f_L3 dem Zeitraum T_L., der Auswahlzeitspanne hinzugefügt wird, während ein Auswahlsignal, welches das Signal f_Hy oder f_RX der auswahlfreien Zeitspanne hinzugefügt wird, um den dielektrischen und Temperatureigenschaften eines Flüssigkristallmaterials in bester Weise Rechnung zu tragen.

Wie oben erwähnt wurde, läßt sich der Temperaturbereich, der sich am besten zum Ansteuern von Flüssigkristall-Verschlüssen eignet, erweitern, in dem die Verschlüsse mit dem Signal f_t„, oder f„_v, welches sich in der Phase von dem Signal

xlx ΠΛ

f„_v unterscheidet, angesteuert werden. Bei der Erfindung ist

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es nicht notwendig, daß das Signal verschiedene Werte aufweist, um dadurch Temperaturänderungen des Flüssigkristall-Verschlußes Rechnung zu tragen. Außerdem läßt sich der
Kontrast bei geöffnetem und geschlossenem Verschluß dadurch verbessern, daß in der Auswahlzeit das Signal f_L3 enthalten ist, so daß mit Hilfe des Flüssigkristall-Verschlußes Bilder mit hervorragendem Konstrast herstellbar sind. Da der
Betriebstemperaturbereich breit ist, lassen sich Flüssigkristallmaterial und dergleichen frei wählen.

Claims

KLUNKER · SCHMITT-NILSON · HIRSCH1..:: - : . - : BVTENTANWÄLTE EIiROi1EAN RVTEVTATTORm^]S K 30 068/7we CASIO COMPUTER CO., LTD. 6-1, Nishishinjuku 2-chome, Shinjuku-ku, Tokyo / JAPAN CASIO ELECTRONICS MANUFACTURING CO., LTD. 2-229 Sakuragaoka, Higashiyamatoshi, Tokyo / JAPAN Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungsgeräts Patentansprüche

1. Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungsgeräts, welches η Einheiten gemeinsamer Elektroden und mehrere, die gemeinsamen Elektroden kreuzende und ihnen gegenüberliegende Signalelektroden, sowie abgedichtet zwischen gemeinsamen und Signalelektroden befindliches Flüssigkristallmaterial enthält, dessen dielektrische Anisotropie bei einer bestimmten Frequenz Null wird, wobei die Kreuzungsstellen zwischen den Elektroden Mikroverschlüsse bilden, die nach Maßgabe von Aufzeichnungssignalen geöffnet und geschlossen werden,

dadurch gekennzeichnet, daß an die Mikroverschlüsse für einen ausgewählten Abschnitt eines zeitlich unterteilten Intervalls eine Treiberwellenform gelegt wird, welche die Mikroverschlüsse öffnet oder schließt, daß in einer auswahlfreien Zeitspanne an die Mikroverschlüsse eine Treiberwellenform gelegt wird, welche die Mikroverschlüsse geöffnet oder geschlossen hält, so, wie sie in der Auswahlzeitspanne gerade vor der auswahlfreien Zeitspanne eingestellt wurden, daß die Treiberwellenform, welche die Mikroverschlüsse für die AuswahlZeitspanne geöffnet oder geschlossen einstellt, ein Signal, dessen Frequenz niedriger ist als die bestimmte Frequenz, und eine überlagerte Wellenform enthält, die man erhält, wenn das Signal mit der unterhalb der Frequenz liegenden Frequenz einem Signal überlagert, dessen Frequenz höher als die bestimmte Frequenz ist, und daß die Treiberwellenform, welche -umgekehrt- die Mikroverschlüsse in der AuswahlZeitspanne geöffnet oder geschlossen einstellt, ein Signal ist, welches die oberhalb der bestimmten Frequenz liegende Frequenz sowie ein Stummsignal enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekenn ze ichnet, daß ein erster Wellenformabschnitt der Treiberwellenform, welche die Mikroverschlüsse während der AuswahlZeitspanne geöffnet oder geschlossen einstellt, ein überlagerter Wellenformteil ist, den man erhält, wenn das Signal mit der unterhalb der bestimmten Frequenz liegenden Frequenz einem Signal überlagert wird, dessen Frequenz größer ist als die bestimmte Frequenz, und daß ein erster Wellenformabschnitt der Treiberwellenform, welche die Mikrover-

Schlüsse für die Auswahlzeitspanne umgekehrt geöffnet oder geschlossen hält, das Signal ist, dessen Frequenz größer ist als die bestimmte Frequenz.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Signal, dessen Frequenz höher oder niedriger ist als die bestimmte Frequenz, den Signalelektroden innerhalb eines Abschnitts der auswahlfreien Zeitspanne zugeführt wird, während den gemeinsamen Elektroden ein Signal zugeführt wird, welches bewirkt, daß die überlagerte Wellenform etwa den gleichen Treibereffekt zwischen den gemeinsamen und Signalelektroden erzielt, ungeachtet der Frequenz des den Signalelektroden zugeführten Signals.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenform, die den gemeinsamen Elektroden in der auswahlfreien Zeitspanne zugeführt wird, ein Signal enthält, welches in seiner Phase gegenüber dem Signal mit der oberhalb der bestimmten Frequenz liegenden Frequenz um einen vorbestimmten Wert verschoben ist, und welches den Signalelektroden zugeführt wird.

5. Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungsgeräts, welches η Einheiten gemeinsamer Elektroden und mehrere, die gemeinsamen Elektroden kreuzende und ihnen gegenüberliegende Signalelektroden, sowie abgedichtet zwischen gemeinsamen und Signalelektroden befindliches Flüssigkristallmaterial enthält, dessen dielektrische Anisotropie bei einer bestimmten Frequenz Null wird, wobei die Kreuzungsstellen zwischen den Elektroden MikroVerschlüsse

bilden, die nach Maßgabe von Aufzeichnungssignalen geöffnet und geschlossen werden, bei dem .eine Treiberwellenform, welche die Mikroverschlüsse geöffnet oder

geschlossen einstellt, den Mikroverschlüssen in einem ausgewählten Abschnitt eines unterteilten Zeitintervalls zugeführt wird, während eine Treiberwellenform, welche die Mikroverschlüsse geöffnet oder geschlossen hält, so, wie sie in der ausgewählten Zeitspanne gerade vor einer auswahlfreien Zeitspanne eingestellt sind, den Mikroverschlüssen in der auswahlfreien Zeitspanne zugeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Signal, dessen Frequenz höher oder niedriger ist als die bestimmte Frequenz, den Signalelektroden während eines Abschnitts des auswahlfreien Zeitraums zugeführt wird, während den gemeinsamen Elektroden ein Signal zugeführt wird, welches es der überlagerten Wellenform ermöglicht, im wesentlichen den gleichen Ansteuerungseffekt zwischen gemeinsamen und Signalelektroden zu erzielen, unabhängig von der Frequenz des den Signalelektroden zugeführten Signals.

6. Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungsgeräts, welches η Einheiten gemeinsamer Elektroden und mehere, die gemeinsamen Elektroden kreuzende und ihnen gegenüberliegende Signalelektroden, sowie abgedichtet zwischen gemeinsamen und Signalelektroden befindliches Flüssigkristallmaterial enthält, dessen dielektrische Anisotropie bei einer bestimmten Frequenz Null wird, wobei die Kreuzungsstellen zwischen den Elektroden Mikroverschlüsse bilden, die nach Maßgabe von Aufzeichnungssignalen geöffnet und geschlossen werden,

dadurch gekenn ze ichnet, daß ein Auswahlsignal gebildet wird durch Kombinieren eines Signals,

dessen Frequenz höher ist als die bestimmte Frequenz, mit einem Signal, dessen Frequenz niedriger ist als die bestimmte Frequenz, daß das Auswahlsignal den gemeinsamen Elektroden sukzessive zugeführt wird, wobei es in seiner Phase um 1/n eines Schreibzyklus' Tw verschoben wird, daß den Signalelektroden ein Signal zugeführt wird, welches dadurch erhalten wird, daß das Signal mit der oberhalb der bestimmten Frequenz liegenden Frequenz mit dem Signal der unterhalb der vorbestimmten Frequenz liegenden Frequenz nach Maßgabe der Aufzeichnungssignale kombiniert wird, und daß das Signal, dessen Frequenz oberhalb der bestimmten Frequenz liegt, und das den gemeinsamen Elektroden zugeführt wird, ein Signal enthält, welches in seiner Phase gegenüber demjenigen Signal um einen vorbestimmten Wert verschoben ist, dessen Frequenz oberhalb der bestimmten Frequenz liegt, und das den Signalelektroden zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß das Signal, dessen Frequenz oberhalb der bestimmten Frequenz liegt, und das den gemeinsamen Elektroden zugeführt wird, Signale enthält, die die gleiche Phase haben, die entgegengesetzte Phase haben und um eine vorbestimmte Phase versetzt sind, wie bzw. gegenüber dem Signal, welches den Signalelektroden zugeführt wird, und dessen Frequenz größer ist als die vorbestimmte Frequenz.