DE3823750A1 - Verfahren zur ansteuerung einer optischen fluessigkristalleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer optischen Flüssigkristalleinrichtung mit einem ferro-elek­ trischen Flüssigkristall.

In der letzten Zeit hat sich die Aufmerksamkeit ferro-elek­ trischen Flüssigkristallen anstelle von TN (verdrillten ne­ matischen) Flüssigkristallen zugewandt, und Anzeigeeinrich­ tungen unter Verwendung ferro-elektrischer Flüssigkristalle befinden sich jetzt in der Entwicklungsphase.

Die Anzeigemodi ferro-elektrischer Flüssigkristalle umfas­ sen einen komplexen Brechungsanzeigemodus und einen Guest- Host-Anzeigemodus. Zum Betrieb dieser Anzeigemodi können die für TN Flüssigkristalle entwickelten Ansteuerungsver­ fahren nicht verwendet werden, da der Anzeigezustand (Kon­ trast) abhängig von der Richtung des angelegten elektri­ schen Feldes gesteuert wird, so daß man ein spezielles An­ steuerungsverfahren benötigt.

Zur Erzielung einer langen Lebensdauer einer solchen Anzei­ geeinrichtung ist es unerwünscht, daß an ein Anzeigeelement längere Zeit eine Gleichstromkomponente angelegt wird, was bei einer Auswahl des Ansteuerungsverfahrens berücksichtigt werden muß.

Ein Ansteuerungsverfahren, bei dem das Anzeigeelement nicht über längere Zeit einer Gleichstromkomponente ausgesetzt wird, ist in der Druckschrift "Sid′ 85 Digest" (1985), (Seiten 131-134), offenbart. Aus der Druckschrift JP-A-60- 1 76 097 ist ein Verfahren zur Ansteuerung einr Anzeigeein­ richtung bekannt, bei dem unter Verwendung eines ferro- elektrischen Flüssigkristalls mit Wechselstromstabilisie­ rungseffekt eine bistabile Anzeige mittels eines elektri­ schen Ansteuerungssignals realisiert wird.

Das letztere Ansteuerungsverfahren hat außerdem den Nach­ teil einer Reduktion und Schwärzung der transparenten An­ zeigeelektroden, sowie den Nachteil, daß sich die dichroi­ schen Pigmente entfärben und die Qualitäten des Flüssigkri­ stalls abnehmen, da die Pixel zum Teil längere Zeit einer Gleichstromkomponente ausgesetzt sind. Das erstere Ansteue­ rungsverfahren leidet nicht an der Verschlechterung des Flüssigkristalls, aber daran, daß, wenn die Zeit zum Schreiben eines Pixels t ist, die Auffrischungsperiode T für ein gegebenes Format T = 4 × t × N ist, wobei N die An­ zahl von Abtastzeilen des Formats ist. Dies ergibt also eine lange Auffrischungsperiode, was zur Anzeige dynami­ scher Bilder unerwünscht ist. Außerdem ist eine Anzeige von Zwischenfarbtönen oder Graustufen unmöglich gewesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber dem vorerwähn­ ten Stand der Technik verbessertes Verfahren zu schaffen, bei dem die Auffrischungsperiode deutlich verkürzt werden kann, das zu einem hohen Kontrast führt, eine Schwärzung der transparenten Anzeigeelektroden, ein Entfärben der dichroischen Pigmente und eine Verschlechterung des Flüs­ sigkristalls ausschließt sowie die Anzeige von Grautönen zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren ge­ mäß Anspruch 1 bzw. 2 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Beispiel einer Flüssigkristallanzeige­ vorrichtung,

Fig. 2 Signalverläufe, von denen bei einer Ausführungsform der Erfindung Gebrauch gemacht wird,

Fig. 3 Zeitpunkte zum Anlegen der Signale an die Abtastelektroden L 1 bis LN,

Fig. 4 Wellenformen beispielhafter Impulse zum Anlegen an die Antwortanzeigeelemente und die Umkehrantwortanzeigeelemente,

Fig. 5 Antwortkennlinien eines ferro-elektrischen Flüssigkristalls, und

Fig. 6 bis 14 jeweils Beispiele anderer Wellenformen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Flüssigkristallanzeigevor­ richtung als ein Beispiel einer optischen Flüssigkristall­ einrichtung. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist ein Flüssigkristallanzeigefeld mit matrixartig angeordneten Bildelementen jeweils an die Kreuzungsstellen von Abtast­ elektroden L 1 bis LN einerseits und Steuerelektroden R 1 bis RX andererseits auf. Eine Selektierschaltung SE erzeugt Initialisierungssignale RS 1, RS 2, RS 3, RS 4, RS 5, RS 6 (Fig. 2), die nacheinander im Zeitmultiplexbetrieb die Abtast­ elektroden L 1 bis LN initialisieren, sowie das Selektier­ signal S 1 (Fig. 2) zur Auswahl der Abtastelektroden bzw. das Nicht-Selektiersignal NS 1 (Fig. 2), wenn weder Initia­ lisierungssignale noch das Selektiersignal erzeugt werden. Diese Signale werden von der Selektierschaltung SE mit der in Fig. 3 gezeigten Zeitsteuerung erzeugt.

Die Initialisierungssignale RS 1, RS 5 und RS 6 haben einen Spannungswert von 0, während die Initialisierungssignale RS 2, RS 3 und RS 4 den Spannungswert V 1 und das Nicht-Selek­ tiersignal NS 1 den Spannungswert V 1/2 aufweisen. Das Selek­ tiersignal S 1 weist einen Abschnitt des Spannungswerts 0 und einen weiteren des Spannungswerts V 1 auf.

Eine Steuerschaltung DR in Fig. 1 erzeugt nach Maßgabe des gewünschten Anzeigezustands der Bildelemente (Pixel) der Zeilen, an denen das Selektiersignal S 1 anliegt, ein Ant­ wortsignal D 1 oder ein Umkehrantwortsignal RD 1, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind und an die Steuerelektroden R 1 bis RX angelegt werden. Das Antwortsignal D 1 wird an Steuerelek­ troden angelegt, deren zugeordnete Pixel in einen ersten, hier als Antwortzustand bezeichneten Anzeigezustand ver­ setzt werden sollen, während das Umkehrantwortsignal RD 1 an die Steuerelektroden angelegt wird, deren zugeordnete Pixel in einen zweiten, hier als Umkehrantwortzustand bezeichne­ ten Anzeigezustand versetzt werden sollen. Das Antwortsi­ gnal D 1 setzt sich aus einem Abschnitt mit der Spannung V 1 und einem Abschnitt mit der Spannung 0 zusammen, während das Umkehrantwortsignal RD 1 einen Abschnitt der Spannung 0 und einen Abschnitt der Spannung V 1 aufweist, wie im ein­ zelnen aus Fig. 2 ersichtlich. Das ferro-elektrische Flüs­ sigkristallmaterial befindet sich zwischen der Gruppe von Abtastelektroden und der Gruppe von Steuerelektroden.

Wenn die vorerwähnten Signale angelegt werden, dann werden die Antwortpixel, also die Bildelemente, die in den erwähn­ ten ersten Anzeigezustand versetzt werden sollen, einer Im­ pulsgruppe P 1 oder P 2 aufgrund des Initialisierungssignals RS 1 und dann aufgrund der Initialisierungssignale RS 2, RS 3 und RS 4 einer Impulsgruppe P 3 oder P 4, dann einer Impuls­ gruppe P 5 oder P 6 und dann einer Impulsgruppe P 7 oder P 8 gleicher Polarität zur Initialisierung der Pixel in den ge­ sättigten Umkehrantwortzustand ausgesetzt. Dann werden eine Impulsgruppe P 9 oder P 10 und eine Impulsgruppe P 11 oder P 12 zur Initialisierung der Pixel in einen Antwortzutand un­ terhalb des Schwellenwerts (PT in Fig. 1) angelegt. Danach wird durch das Selektiersignal S 1 und das Antwortsignal D 1 eine Impulsgruppe P 13 angelegt. Bei dieser Impulsgruppe P 13 liegt zunächst die Spannung V 1 an, wodurch die Pixel auf­ grund der Vorbereitung durch die Impulsgruppen P 9 oder P 10 und P 11 oder P 12 in den gesättigten Antwortzustand versetzt werden. Danach wird die Spannung -V 1 angelegt, die jedoch den Antwortzustand nicht ändert. Nach Anlegen der Impuls­ gruppe P 13 wird durch das Nicht-Selektiersignal NS 1 eine Impulsgruppe P 15 oder P 16 angelegt, die den Antwortzustand wegen der geringen Spannung nicht ändert, so daß der gesät­ tigte Antwortzustand erhalten bleibt.

An die Umkehrantwortpixel werden ebenfalls nach Anlegen der Impulsgruppe P 1 oder P 2 die Impulsgruppen P 3 oder P 4, P 5 oder P 6 und P 7 oder P 8 zur Initialisierung in den gesättig­ ten Umkehrantwortzustand angelegt. Danach werden die Im­ pulsgruppen P 9 oder P 10 sowie P 11 oder P 12 an diese Umkehr­ antwortpixel zur Initialisierung in den Antwortzustand unterhalb des Schwellenwerts angelegt. Dann wird aufgrund des Selektiersignals S 1 und des Umkehrantwortsignals RD 1 eine Impulsgruppe P 14 der Spannung 0 angelegt. Die Umkehr­ antwortpixel werden nicht in den gesättigten Antwortzustand versetzt, sondern bleiben in dem gesättigten Umkehrantwort­ zustand. Auch wenn nach Anlegen der Impulsgruppe P 14 die Impulsgruppe P 15 oder P 16 an die Umkehrantwortpixel ange­ legt wird, werden diese nicht in den Antwortzustand ver­ setzt, sondern bleiben im gesättigten Umkehrantwortzustand.

Fig. 4 zeigt Beispiele von Wellenformen, wie sie an die Antwortpixel bzw. die Umkehrantwortpixel angelegt werden.

Da sich die an die Pixel angelegten Signale aus gleichge­ formten Impulsen beider Polaritäten zusammensetzen, wobei die Anzahl der positiven Impulse gleich der der negativen ist, tritt keine Schwärzung der transparenten Elektroden, - keine Verschlechterung des Flüssigkristalls und keine Ent­ färbung der dichroischen Pigmente auf. Die unterschiedliche Anzahl von Impulsen zwischen der Impulsgruppe zur Initiali­ sierung der Pixel in den gesättigten Umkehrantwortzustand (Impulse der einen Polarität) und der Impulsgruppe zur Ini­ tialisierung der Pixel in den Antwortzustand unterhalb des Schwellenwerts (Impulse der anderen Polarität) wird mittels des Initialisierungssignals RS 1 ausgeglichen.

Die Einführung der Initialisierungssignale macht es mög­ lich, daß die Lieferung des Selektiersignals gleichzeitig mit dem letzten Initialisierungsschritt der jeweils näch­ sten Zeile erfolgt. Da darüber hinaus diese nächste Zeile bis zu einem Antwortzutand in der Nähe des Schwellenwerts initialisiert wird, kann die Pulsdauer des Selektiersignals verringert werden, wodurch die Abtastung innerhalb kurzer Zeit realisiert werden kann. Hierdurch wird die Anzeigeer­ neuerungs- oder -auffrischzeit deutlich verkürzt. Da das Antwortverhalten des ferro-elektrischen Flüssigkristalls im wesentlichen dem Produkt aus Spannung und Pulsdauer ent­ spricht, wie in Fig. 5 gezeigt, braucht bei konstanter Spannung das Selektiersignal lediglich eine Pulsdauer auf­ zuweisen, die größer ist als es der Differenz zwischen dem Sättigungswert PS (Fig. 5), einem Wert, der für den gesät­ tigten Antwortzustand erforderlich ist, und dem Schwellen­ wert PT entspricht, wenn durch die Initialisierung der Ant­ wortzustand in die Nähe des Schwellenwerts PT (Fig. 5) gebracht wird. Wie erwähnt, kann hierdurch die Abtastung innerhalb kurzer Zeit erfolgen. Wird andererseits die Ab­ tastzeit konstant gehalten, dann kann eine Ansteuerung mit niedriger Spannung realisiert werden, da die Treiberspan­ nung V 1 gesenkt werden kann.

Die Impulsamplitude oder Treiberspannung V 1, die Impuls­ breite und die Anzahl von Initialisierungssignalen werden aufgrund der Beziehung zwischen der Amplitude der selbst erzeugten Polarisation des ferro-elektrischen Flüssigkri­ stalls, der Anzeigenzellendicke und des Antwortanstiegsver­ haltens [(PS - PT)/PT] so bestimmt, daß die Initialisierung mit dem Initialisierungssignal nach dem gesättigten Umkehr­ antwortzustand zu einem Antwortzustand unterhalb des Schwellenwerts PT führt und der gesättigte Antwortzustand aufgrund des Zusammenwirkens des Initialisierungssignals mit dem Selektiersignal erreicht werden kann. Der Schwel­ lenwert PT und der Sättigungswert PS werden allgemein auf Werte gesetzt, bei denen sich die Lichtdurchlässigkeit um 10% bzw. 90% gegenüber dem Bezug Trev (siehe Fig. 5) ge­ ändert hat (mit den Definitionen in Fig. 5 bedeutet das:
(T _T - Trev)/(Tres - Trev) = 0,1 und (T _S - Trev)/(Tres - Trev) = 0,9, wobei Trev die Lichtdurchlässigkeit im gesättigten Umkehrantwortzustand und Tres diejenige im gesättigten Antwortzustand sind). Sie sind jedoch nicht auf diese Werte beschränkt. Ein Wert, der zu einer Änderung des Antwortzu­ stands führt, kann als Schwellenwert und ein Wert, der nicht zu einer solchen Änderung führt, als Sättigungswert genommen werden.

Nachfolgend soll ein Beispiel der Anzeige von Graustufen erläutert werden.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel der Anzeige von Graustufen unter Ausnutzung des Beispiels von Fig. 2. In Fig. 6 sind die Initialisierungssignale RS 1, RS 2, RS 3, RS 4, RS 5 und RS 6, das Selektiersignal S 1 und das Nicht-Selektiersignal NS 1 die gleichen wie in Fig. 2, und die Phase des Steuersignals C 1, das den Steuerelektroden R 1 bis RX geliefert wird, wird abhängig von der Gradation gesteuert.

Gemäß Fig. 6 werden nach Anlegen einer Impulsgruppe P 17 durch Lieferung des Initialisierungssignals RS 1 und des Steuersignals C 1 Impulsgruppen P 18, P 19 und P 20 aufeinan­ derfolgend aufgrund der Lieferung der Initialisierungssi­ gnale RS 2, RS 3, RS 4 und des Steuersignals C 1 an die Pixel angelegt, um diese in den gesättigten Umkehrantwortzustand zu initialisieren. Weiterhin werden Impulsgruppen P 21, P 22 aufeinanderfolgend aufgrund der Initialisierungssignale RS 5, RS 6 und des Steuersignals C 1 angelegt, um die Pixel in einen Antwortzustand unterhalb des Schwellenwerts zu ini­ tialisieren. Danach wird aufgrund des Selektiersignals S 1 eine Impulsgruppe P 23 an die Pixel angelegt. Da sich in der Impulsgruppe P 23 die Dauer des Impulses mit der Spannung V 1 abhängig von der Gradation ändert, kann durch Anlegen die­ ses Impulses ein nicht gesättigter Antwortzustand (Zwi­ schenton oder Graustufe) angezeigt werden.

Wenn das Steuersignal C 1 dieselbe Phase wie das Antwort­ signal D 1 von Fig. 2 hat, kann der gesättigte Antwortzu­ stand erreicht werden. Wenn das Steuersignal C 1 dieselbe Phase wie das Umkehrantwortsignal RD 1 von Fig. 2 hat, kann der gesättigte Umkehrantwortzustand erreicht werden. Wenn das Steuersignal C 1 eine dazwischenliegende Phase aufweist, kann ein ungesättigter Antwortzustand erreicht werden.

Danach wird aufgrund des Nicht-Selektiersignals NS 1 und des Steuersignals C 1 die Impulsgruppe P 24 angelegt, deren Span­ nung aber so gering ist, daß sich der Antwortzustand nicht ändert, so daß der jeweilige Antwortzustand, einschließlich eines Graustufenzustands erhalten bleibt.

Fig. 7 zeigt andere beispielhafte Wellenformen gemäß der Erfindung, mit denen die Anzeigevorrichtung in gleicher Weise wie mit den Signalen von Fig. 2 betrieben werden kann. Die Initialisierungssignale RS 1, RS 2, RS 3, RS 4, RS 5 und RS 6, das Selektiersignal S 1, das Antwortsignal D 1 und das Umkehrantwortsignal RD 1 sind die gleichen wie in Fig. 2, nur das Nicht-Selektiersignal NS 2 ist wie die anderen Signale aus den Spannungen 0 und V 1 gebildet.

Alle für die Ansteuerung benötigten Signale können deshalb mittels einer einzigen Spannungsquelle erzeugt werden, was den Steuerschaltungsaufbau vereinfacht und durch Tempera­ turregelung allein der Spannung V 1 auf einfache Weise die Realisierung eines weiteren Temperaturbereichs erlaubt.

Fig. 8 zeigt Wellenformen der Signale eines weiteren Bei­ spiels. Mit diesen Wellenformen kann eine Ansteuerung ähn­ lich wie bei den vorangegangenen Ausführungsformen reali­ siert werden, wobei jedoch die Anzahl der Initialisierungs­ signale verringert ist. Die Initialisierung auf den gesät­ tigten Umkehrantwortzustand kann allein mit den Initiali­ sierungssignalen RS 8 und RS 9 erfolgen, während die Initia­ lisierung auf den Antwortzustand unterhalb des Schwellen­ werts allein mit Hilfe des Initialisierungssignals RS 10 erfolgen kann. Zusätzlich wird während der Nicht-Selektier­ zeit eine Impulsgruppe P 37 oder P 38 mit einer hochfrequen­ ten Wechselstromkomponente angelegt und durch den Wechsel­ stromstabilisierungseffekt der Antwortzustand stabil gehal­ ten. Es ist günstig, die Frequenz der hochfrequenten Wech­ selstromkomponente gleich einem ganzzahligen Vielfachen kleiner als vier der Frequenz der Antwortsteuerimpulse zu wählen. Die Impulsamplitude H 1 wird geeignet festgelegt, so daß der Antwortzustand aufgrund der dielektrischen Aniso­ tropie des ferro-elektrischen Flüssigkristalls stabil ge­ halten wird.

Als nächstes soll ein anderes Wellenformbeispiel mit Ver­ wendung des Wechselstromstabilisierungseffekts beschrieben werden. In Fig. 9 wird zunächst die Impulsgruppe P 39 oder P 40 aufgrund des Initialisierungssignals RS 1 angelegt, bei der hochfrequente Wechselstromimpulse der Spannung ±H 2 einem Gleichstromimpuls der Spannung VR überlagert sind. Danach wird die Impulsgruppe P 41 oder P 42 mit, einem Gleichstromimpuls der Spannung -VR überlagerten, hochfre­ quenten Wechelstromimpulsen der Spannung ±H 2 aufgrund des Initialisierungssignals RS 12 angelegt, wonach eine Impuls­ gruppe P 43 oder P 44 mit, einem Gleichstromimpuls der Span­ nung -VT überlagerten, hochfrequenten Wechselstromimpulsen der Spannung ±H 2 mit derselben Polarität aufgrund des Ini­ tialisierungssignals RS 13 an die Pixel angelegt wird, damit diese in den gesättigten Antwortzustand initialisiert wer­ den. Dann wird aufgrund des Initialisierungssignals RS 14 eine Impulsgruppe P 45 oder P 46 mit, einem Gleichstromimpuls der Spannung VT überlagerten, hochfrequenten Wechselstrom­ impulsen der Spannung ±H 2 an die Pixel angelegt, um diese in einen Antwortzustand unterhalb des Schwellenwerts zu initialisieren. Danach wird eine Impulsgruppe P 47 mit der Spannung ±V 2 aufgrund des Selektiersignals S 3 und des Ant­ wortsignals D 3 an die Antwortpixel angelegt, um diese in den gesättigten Antwortzustand zu initialisieren. Anderer­ seits wird eine Impulsgruppe P 48 aufgrund des Selektier­ signals S 3 und des Umkehrantwortsignals RD 3 an die Umkehr­ antwortpixel angelegt. Da die Impulsgruppe P 48 durch Über­ lagerung der hochfrequenten Wechselstromimpulse der hohen Spannung ±2 H 2 auf die niederfrequenten Wechelstromimpulse der Spannung ±V 2 gebildet ist, werden die Pixel aufgrund des Wechelstromstabilisierungseffekts der Spannung ±2 H 2 nicht in den gesättigten Antwortzustand initialisiert, son­ dern in dem gesättigten Umkehrantwortzustand gehalten. Da­ nach wird an die Pixel durch das Nicht-Selektiersignal NS 4 die hochfrequente Wechelstromimpulsgruppe P 49 oder P 50 der Spannung ±H 2 angelegt und durch den Wechselstromstabilisie­ rungseffekt der Antwortzustand stabilisiert. Die Impulsam­ plitude V 2 und die Impulsbreite werden so festgelegt, daß der Antwortzustand vom initialisierten Zustand nahe dem Schwellenwert zum gesättigten Antwortzustand getrieben wird. Die Frequenz und die Impulsamplitude H 2 der hochfre­ quenten Wechselstromimpulse werden so festgelegt, daß der Antwortzustand stabil gehalten wird.

Die Impulsamplitude VT wird günstigerweise im Hinblick dar­ auf festgelegt, daß der Antwortzustand nahe dem Schwellen­ wert unter der Voraussetzung erreicht werden kann, daß die hochfrequenten Wechelstromimpulse mit der Spannung ±H 2 überlagert sind, während die Impulsamplitude VR so bemessen wird, daß der gesättigte Umkehrantwortzustand durch Zusam­ menwirken der Impulsgruppe P 43 oder P 44 der Spannung -VT±H 2 mit der Impulsgruppe P 41 oder P 42 der Spannung -VR±H 2 er­ reicht wird.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein anderes Wellenformbeispiel zur Ausführung einer Ansteuerung ähnlich wie gemäß Fig. 9. Durch Anlegen eines Gleichstromimpulses (Antwortsteuerim­ puls) während der Selektierzeit kann die Abtastung in der Geschwindigkeit gegenüber dem Beispiel von Fig. 9 verdop­ pelt werden. Das dauernde Anliegen einer Gleichstromkompo­ nente an der Anzeige und damit eine Schwärzung der transpa­ renten Elektroden, eine Entfärbung der dichroischen Pig­ mente und eine Verschlechterung des Flüssigkristalls können dadurch verhindert werden, daß der Spannungsmittelwert der an die Pixel angelegten Spannung über die Dauer des Anle­ gens der Initialisierungssignale und des Selektiersignals zu Null gemacht wird, indem den Initialisierungssignalen eine Gleichstromkomponente umgekehrter Polarität hinzuge­ fügt wird.

Nach Anlegen der Impulsgruppe P 51 oder P 52 der Spannung Vr ± H 3 aufgrund der Lieferung des Initialisierungssignals RS 15, werden gemäß Fig. 10 an die Pixel aufgrund der Ini­ tialisierungssignale RS 16, RS 17, RS 18 und RS 19 nacheinander die Impulsgruppe P 53 oder P 54 der Spannung -Vr ± H 3, die Im­ pulsgruppe P 55 oder P 56 der Spannung -V 3 ± H 3, die Impuls­ gruppe P 57 oder P 58 und P 59 oder P 60 der Spannung -Vt ± H 3 angelegt, damit die Pixel einmal in den gesättigten Umkehr­ antwortzustand initialisiert werden. Danach werden die Im­ pulsgruppen P 61 oder P 62 und P 63 oder P 64 der Spannung Vt ± H 3 aufgrund der Lieferung der Initialisierungssignale RS 20 und RS 21 an die Pixel angelegt, damit diese in den Antwortzustand nahe dem Schwellenwert initialisiert werden. Danach wird aufgrund des Selektiersignals S 4 und des Ant­ wortsignals D 4 der Gleichstromimpuls P 65 der Spannung V 3 an die Antwortpixel angelegt, um diese in den gesättigten Ant­ wortzustand zu versetzen, während die Impulsgruppe P 66, bei der hochfrequente Wechselstromimpulse der Spannung ±2 H 3 dem Gleichstromimpuls der Spannung V 3 überlagert sind, aufgrund des Selektiersignals S 4 und des Umkehrantwortsignals RD 4 an die Umkehrantwortpixel angelegt wird. Aufgrund des Wechsel­ stromstabilisierungseffekts werden die Pixel nicht in den gesättigten Antwortzustand initialisiert, sondern im gesät­ tigten Umkehrantwortzustand gehalten. Nachfolgend werden hochfrequente Wechselstromimpulse der Spannung ±H 3 aufgrund des Nicht-Selektiersignals NS 5 an die Pixel angelegt und dadurch deren Antwortzustand stabilisiert.

Fig. 11 ist ein Beispiel, bei dem die Anzahl von Initiali­ sierungssignalen verringert ist. Fig. 12 ist ein Beispiel zur Anzeige von Graustufen unter Anwendung des Beispiels von Fig. 11. Die Zeitdauer des Gleichstromimpulses V 3 wäh­ rend der Selektierzeit wird gesteuert, und ein ungesättig­ ter Antwortzustand (Zwischenton oder Graustufe) kann durch Steuerung des Tastverhältnisses (Verhältnis der Länge des Abschnittes mit der Spannung ±2 H 3 zur Länge des Abschnittes mit der Spannung 0) der hochfrequenten Wechselstromimpulse ±2 H 3 des Steuersignals C 2 nach Maßgabe der Graustufe in Fig. 12 angezeigt werden.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel, wo die Anzahl von Initialisie­ rungssignalen weiter verringert ist. Gemäß Fig. 13 wird aufgrund der Lieferung des Initialisierungssignals RS 24 die Impulsgruppe P 81 oder P 82 an die Pixel angelegt. Die Im­ pulsgruppen P 81 und P 82 setzen sich aus einem Abschnitt der Spannung -(V 4 + VT) ± H 4 und einem Abschnitt der Spannung VT zusammen. Die Pixel werden durch den ersten Abschnitt die­ ser Impulsgruppen, d. h. -(V 4 + VT) ± H 4, in den gesättigten Um­ kehrantwortzustand initialisiert und dann durch den zweiten Abschnitt der Spannung VT in den Antwortzustand nahe dem Schwellenwert initialisiert. Danach wird eine Impulsgruppe P 83 mit einem Abschnitt der Spannung V 4 und einem Abschnitt der Spannung 0 aufgrund des Selektiersignals S 5 und des Antwortsignals D 5 an die Antwortpixel angelegt, die auf­ grund des Gleichstromimpulses der Spannung V 4 in den gesät­ tigten Antwortzustand versetzt werden. Dagegen wird die Im­ pulsgruppe P 84, bei der hochfrequente Wechselstromimpulse der Spannung ±2 H 4 dem Gleichstromimpuls der Spannung V 4 überlagert sind, aufgrund des Selektiersignals S 5 und des Umkehrantwortsignals RD 5 an die Umkehrantwortpixel ange­ legt. Diese Pixel werden deshalb nicht in den gesättigten Antwortzustand initialisiert, sondern im gesättigten Um­ kehrantwortzustand gehalten. Danach wird die hochfrequente Wechselstromimpulsgruppe P 85 oder P 86 aufgrund des Nicht- Selektiersignals NS 6 angelegt, damit der Antwortzustand stabilisiert wird.

Fig. 14 zeigt Wellenformen zur Anzeige von Graustufen durch Anwendung des Beispiels von Fig. 13. Hierbei können unge­ sättigte Antwortzustände dadurch eingestellt und somit Graustufen angezeigt werden, daß die Impulsamplitude h der hochfrequenten Wechselstromimpulse, die dem Gleichstromim­ puls der Spannung V 4 überlagert sind, abhängig von der Gra­ dation gesteuert wird.

Damit das Nicht-Selektiersignal NS 7 den Wechselstromstabi­ lisierungseffekt während der Nicht-Selektierzeit weiter stabilisiert, weist es eine Phasendifferenz von 180° in bezug auf das Nicht-Selektiersignal NS 6 auf.

Bei der voranstehenden Erläuterung wird der Begriff "Ant­ wort" in Verbindung mit der positiven Spannung und "Um­ kehrantwort" in Verbindung mit negativer Spannung verwen­ det, da es sich aber bei Antwort und Umkehrantwort um rela­ tive Zustände handelt, kann die Umkehrantwort für positive Spannung und die Antwort für negative Spannung verwendet werden. Die den Elektroden gelieferten Signale sind nicht auf die oben erläuterten beschränkt, vielmehr sind zahlrei­ che Modifikationen möglich. Auch kann bedarfsweise eine ge­ eignete Vorspannung angelegt werden. Außerdem ist die An­ zahl der Initialisierungssignale und ihre Folge nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Vielmehr reicht es aus, wenn die Pixel einmal in den gesättigten Umkehrant­ wortzustand initialisiert werden, bevor das Selektiersignal angelegt wird, und sie dann in einen Antwortzustand unter­ halb des Schwellenwerts initialisiert werden.

Die obigen Ausführungsformen beziehen sich auf die in Fig. 1 gezeigte Matrixanzeigevorrichtung, jedoch ist die Erfin­ dung nicht auf eine Matrixanzeige beschränkt, sondern kann auch für die Ansteuerung von Flüssigkristallverschlußfel­ dern für optische Drucker eingesetzt werden, wobei das Ver­ schlußfeld in Zeilenform ausgebildet und in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt ist, die wie eine Matrix verschaltet sind. In diesem Fall kann ein hoher Kontrast dadurch er­ zielt werden, daß der Umkehrantwortzustand dem dunklen Zu­ stand der Anzeige entspricht.

Gemäß der Erfindung kann zugleich mit der Lieferung des Se­ lektiersignals für eine Zeile die jeweils nächste Zeile durch Lieferung eines Initialisierungssignals initialisiert werden und zwar in einen Antwortzustand nahe dem Schwellen­ wert. Daher kann die Impulsdauer des Selektiersignals ver­ ringert und die Anzeigeerneuerungszeit deutlich verkürzt werden. Wird die Anzeigeerneuerungszeit dagegen konstant gehalten, kann eine Ansteuerung mit niedriger Spannung rea­ lisiert werden. Da das während der Nicht-Selektierzeit an­ gelegte Signal im Verhältnis zum Signal zur Erzielung des gesättigten Antwortzustands odes des gesättigten Umkehrant­ wortzustands kleiner eingestellt werden kann und ein sta­ biler Dunkelwert durch geringe Schwankungen durchgelassenen Lichts während der Nicht-Selektierzeit erzielbar ist, kann eine Anzeige mit hohem Kontrast realisiert werden. Die An­ wendung des Wechselstromstabilisierungseffekts führt zu einer stabilen Anzeige mit einer hohen Antwortzustandhalte­ fähigkeit während der Nicht-Selektierzeit und einer großen zulässigen Steuerungstoleranz. Dies gestattet die Ansteue­ rung einer Anzeigetafel unter verschiedenen Orientierungs­ zuständen wie monostabil und nicht-speichernd, etc., die leicht herstellbar sind.

Ein Schwärzen von transparenten Elektroden, ein Entfärben dichroischer Pigmente und eine Verschlechterung des Flüs­ sigkristalls können auch nach langer Betriebszeit dadurch ausgeschlossen werden, daß die Wellenformen oder die Anzahl von Impulsen unterschiedlicher Polaritäten der an die An­ zeigeelemente angelegten Impulsgruppen ausgeglichen werden bzw. der Spannungsmittelwert dieser Impulse innerhalb einer Abtastperiode auf 0 gesetzt wird.

Die vorliegende Erfindung liefert darüber hinaus die hervor­ ragende Wirkung, daß eine Anzeige von Zwischenfarbtönen realisiert werden kann.

Claims (3)

1. Verfahren zur Ansteuerung einer optischen Flüssig­ kristalleinrichtung, die zwischen einer Abtastelektroden­ gruppe (L 1-LN) und einer Steuerelektrodengruppe (R 1-RX) einen ferro-elektrischen Flüssigkristall aufweist, dessen optischer Zustand durch die Richtung eines zwischen den Elektrodengruppen anliegenden elektrischen Feldes steuerbar ist, bei dem
den Abtastelektroden nacheinander ein Initialisie­ rungssignal und danach ein Selektiersignal geliefert wird und ein Nicht-Selektiersignal geliefert wird, wenn weder das Initialisierungssignal noch das Selektiersignal gelie­ fert wird,
den Steuerelektroden ein einem gewünschten optischen Zustand der optischen Flüssigkristalleinrichtung entspre­ chendes Steuersignal geliefert wird, aufgrund der Span­ nungsdifferenz zwischen dem Initialisierungssignal und dem Steuersignal der Flüssigkristall zunächst einer Impulsgrup­ pe ausgesetzt wird, durch die er in einen gesättigten er­ sten Zustand versetzt wird, und dann einer Impulsgruppe, die ihn in einen unterhalb eines Schwellenwertes liegenden Zustand versetzt derart, daß der Flüssigkristall durch die nachfolgend aufgrund der Spannungsdifferenz zwischen dem Steuersignal und dem Selektiersignal angelegte Steuerim­ pulsgruppe in den gewünschten optischen Zustand versetzt wird, und
der Flüssigkristall aufgrund der Spannungsdifferenz zwischen dem Steuersignal und dem Nicht-Selektiersignal einer Impulsgruppe ausgesetzt wird, die ohne einen den Zustand des Flüssigkristalls ändernden Impuls ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der ferro-elektrischen Flüssigkri­ stall einen Wechselstromstabilisierungseffekt aufweist und daß aufgrund der Spannungsdifferenz zwischen dem Steuersi­ gnal und dem Nicht-Selektiersignal der ferro-elektrische Flüssigkristall einer Impulsgruppe ausgesetzt wird, die eine hochfrequente Wechselstromimpulskomponente enthält und den Zustand des Flüssigkristalls hält.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ge­ kennzeichnet durch die Verwendung bei einer Ma­ trixflüssigkristallanzeigevorrichtung.