DE60307101T2 - Anzeigevorrichtung mit einem material mit mindestens zwei stabilen zuständen und ansteuerverfahren dafür - Google Patents

Anzeigevorrichtung mit einem material mit mindestens zwei stabilen zuständen und ansteuerverfahren dafür Download PDF

Info

Publication number
DE60307101T2
DE60307101T2 DE60307101T DE60307101T DE60307101T2 DE 60307101 T2 DE60307101 T2 DE 60307101T2 DE 60307101 T DE60307101 T DE 60307101T DE 60307101 T DE60307101 T DE 60307101T DE 60307101 T2 DE60307101 T2 DE 60307101T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transfer
scan
threshold
state
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60307101T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60307101D1 (de
Inventor
Clifford ZBD Displays Ltd John Malvern JONES
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZBD Displays Ltd
Original Assignee
ZBD Displays Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZBD Displays Ltd filed Critical ZBD Displays Ltd
Publication of DE60307101D1 publication Critical patent/DE60307101D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60307101T2 publication Critical patent/DE60307101T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
    • G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1391—Bistable or multi-stable liquid crystal cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • G02F1/1395—Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614—Control of polarity reversal in general
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G02F1/133761—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different pretilt angles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133776—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers having structures locally influencing the alignment, e.g. unevenness
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/30—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 grating
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/061—Details of flat display driving waveforms for resetting or blanking
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2077—Display of intermediate tones by a combination of two or more gradation control methods
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
    • G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
    • G09G3/3637—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals with intermediate tones displayed by domain size control
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
    • G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
    • G09G3/364—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals with use of subpixels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Anzeigevorrichtungen, die zumindest zwei stabile Zustände aufweisen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Matrix-adressierbare Vorrichtungen und ein Verfahren zum Adressieren solcher Vorrichtungen.
  • Es gibt eine Vielzahl von Anzeigevorrichtungen, die zwei oder mehrere Zustände aufweisen, die ohne ein angelegtes elektrisches Feld stabil sind. Die gebräuchlichsten Vorrichtungen dieser Art verwenden Flüssigkristallmaterialien. Es sind jedoch auch andere Vorrichtungen wie beispielsweise elektrophoretische, elektrochromatische, mikroelektromechanische Systeme (MEMS) und Partikelanzeigen bekannt.
  • Beispiele bistabiler Flüssigkristallanzeigen umfassen oberflächenstabilisierte ferroelektrische Flüssigkristall (SSFLC)-Vorrichtungen, wie sie von N.A. Clark und S.T. Lagerwall, Appl. Phys. Lett., 36, 11, 899 (1980) beschrieben wurden. Von Berreman und Heffner wurde in Appl. Phys. Lett., Vol.37, Seite 109, 1980 und in der Patentanmeldung WO 91/11747 ("Bistable electrochirally controlled liquid crystal optical device") und WO 92/00546 ("Nematic liquid crystal display with surface bistability controlled by a flexoelectric effect") auch gezeigt, dass ein nematisches Flüssigkristallmaterial mittels chiraler Ionen oder flexoelektrischer Kopplung zwischen zwei stabilen Zuständen geschaltet werden kann. Eine bistabile nematische Anzeige wurde auch von Dozov (2003) Proc. SID, S. 946–948 beschrieben. Elektrophoretische Anzeigen wurden von Liang, R. C. in (2003) Proc. SID, S. 838–841 beschrieben und auch elektrochromatische Anzeigen sind bekannt. Pulverbasierende Anzeigen des Typs, wie er von Hattori et al. (2003) Proc. SID, S. 846–849 beschrieben wurden, sind ebenfalls bekannt.
  • WO 97/14990 gibt an, wie eine zenitisch (zenithally) bistabile Vorrichtung (ZBD für zenithally bistable device) unter Verwendung eines Gitters zur Oberflächenausrichtung mit einem bestimmten Aufbau so ausgelegt werden kann, dass nematische Flüssigkristallmoleküle zwei stabile Neigungsvorgabewinkel in der selben Azimutebene einnehmen können. Einer dieser Zustände ist ein Zustand mit hoher Neigungsvorgabe, während der andere eine niedrigere Neigungsvorgabe aufweist. Es wird auch eine Vorrichtung beschrieben, die beide der zwei stabilen Flüssigkristallkonfigurationen einnehmen und bequem zwischen diesen umschalten kann. Die beiden zenitisch stabilen Flüssigkristallkonfigurationen der WO 97/14990 bleiben auch nach dem Abschalten der ansteuernden elektrischen Signale erhalten und es wurde gezeigt, dass die Vorrichtung gegenüber mechanischer Belastung in hohem Maße stabil ist, Übergänge bei niedrigen Steuerspannungen (< 20 V) im Mikrosekundenbereich ermöglicht und einen hohen Multiplexgrad zulässt. Siehe hierzu E.L. Wood et al. "Zenithal bistable device (ZBD) suitable for portable applications", Proceedings of SID, 2000, v31, 11.2, S. 124–127 (2000). Kürzlich wurde von Jones et al., (2003) Proc. SID, S. 954–959 auch gezeigt, dass sich der Überführungsschwellwert für ein derartiges ZBD-Bauelement als Reaktion auf zuvor angelegte Spannungsimpulse (z. B. einen Impuls zum Gleichstromabgleich oder Vorbelegen) ändern kann.
  • WO 99/34251 gibt eine andere ZBD-Vorrichtung an, die ein negatives dielektrisches anisotropes Material in einer verdrillten nematischen Konfiguration aufweist. Alternative bistabile Vorrichtungen sind auch in WO 01/40853, EP 1 139 151 A1 , EP 1 139 152 A1 und EP 1 139 150 A1 beschrieben. Die Patentanmeldung WO 02/08825 beschreibt eine zenitisch stabile Vorrichtung, die eine Mehrfachstabilität mit mehr als zwei stabilen Zuständen aufweist. Insbesondere gibt die WO 02/08825 an, wie eine Grauskala durch Ausbildung eines Oberflächenprofils (z. B. eines Gitters) erreicht werden kann, das es einem Flüssigkristall ermöglicht, jede von drei oder jede von mehreren stabilen Konfigurationen einzunehmen.
  • Ferroelektrische und ZBD-Vorrichtungen der oben beschriebenen Art werden unter Verwendung von polarem Umschalten betrieben. Mit anderen Worten verursacht ein Impuls einer ersten Polarität (beispielsweise ein positiver Impuls) einen Übergang in den ersten stabilen Zustand, während ein Impuls mit einer zweiten Polarität (z. B. ein negativer Impuls) einen Übergang in den zweiten stabilen Zustand bewirkt. Bistabile cholesterische und bistabile verdrillt nematische Anzeigen werden unter Verwendung von Fließeffekten betrieben. In dieser Art von Vorrichtungen kann zum Schalten in irgend einen der stabilen Zustände eher die Pulsform als die Polarität gewählt werden.
  • Um Anzeigen zu erstellen, die eine Anzahl separat adressierbarer Elemente aufweisen, ist es üblich, eine Flüssigkristallvorrichtung mit einer Reihe von Zeilenelektroden an einer Zellenwand und einer Reihe von Spaltenelektroden an der anderen Zellenwand zu versehen. Auf diese Weise wird eine Matrix einzeln adressierbarer Elemente gebildet und an jedes der einzelnen Elemente der Vorrichtung kann eine bestimmte Spannung angelegt werden, indem bestimmte Spannungen an bestimmte Zeilen und Spalten angelegt werden. Das Verfahren, wonach an Spalten und Zeilen geeignete Spannungssignale angelegt werden, um jedes Element der Reihe nach einzeln umzuschalten, wird allgemein als Multiplexen bezeichnet.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe Zeilen und Spalten das Anlegen von Signalen nicht auf einen bestimmten Satz von Elektroden beschränken sollen. Die Begriffe werden vielmehr einfach dazu verwendet, um zwischen den beiden Elektrodensätzen zu unterscheiden, und könnten durchweg übereinstimmend ausgetauscht werden. Es sind auch andere Elektroden möglich, von alphanumerischen Zeichen bis zu axial und radial zirkularen Elektroden. Es gibt auch Aus gestaltungen mit innerhalb einer Ebene angeordneten Elektroden, die entweder selbständig oder zusammen mit elektrischen Feldern außerhalb der Ebene verwendet werden.
  • Anzeigen mit bistabilen Flüssigkristallen verwenden das so genannte 'zeilenweise' (line at a time) Multiplexschema. Während der zum Schreiben eines vollständigen Einzelbildes erforderlichen Zeit werden die Daten kontinuierlich an einen Satz von Elektroden (z. B. Spalten) angelegt, während der andere Satz von Elektroden (z. B. Zeilen) nacheinander mit einer Taktspannung adressiert wird. Der sich an einem Pixel ergebende Signalverlauf (d. h. die Kombination aus Taktsignal und Datensignal) bewirkt den Übergang des Pixels in den gegenteiligen Zustand (d. h., wenn ein Datenauswahlimpuls angelegt wird) oder belässt es unverändert (d. h. wenn ein Datennichtauswahlimpuls angelegt wird).
  • Es sind zwei allgemeine Arten der zeilenweisen Adressierung von Zeilen bekannt; Zweifeld-Adressierung und Vorbelegung. Beim Zweifeldbetrieb wird das Einzelbild in zwei Felder unterteilt, um schwarze Pixel und weiße Pixel getrennt zu adressieren; bekannte Signalformen für die Umsetzung eines solchen Schemas sind in der 1 gezeigt. Bei einem Vorbelegungsbetrieb geht dem Adressierimpuls etwas früher ein Vorbelegungsimpuls voraus, der unterschiedslos einen Zustand unabhängig von den anliegenden Daten auswählt. Bekannte Signalformen zur Realisierung eines Vorbelegungsschemas sind in der 2 dargestellt. Die Vorbelegung kann eine oder mehrere Zeilen im Voraus angewandt werden, sie kann aber auch auf ein gesamtes Einzelbild oder eine bestimmte Anzahl von Zeilen angewandt werden.
  • Die Kombination des Taktspannungsimpulses mit einem Datenauswahlimpuls bewirkt, wie oben beschrieben, einen Übergang, während die Kombination des Taktspannungsimpulses mit einem Datennich tauswahlimpuls keinen Übergang bewirkt. Die Spannung und Dauer der Datenauswahl- und Datennichtauswahlsignale werden üblicherweise gewählt, um sicherzustellen, dass je nach Erfordernis der Übergang in einem Pixel bei Kombination mit einem Taktimpuls bewirkt wird oder nicht; d. h. der Übergang wird für jedes Pixel getrennt bewirkt. Die Daten- und Taktimpulse werden somit im Hinblick auf das Übergangsverhalten der jeweiligen Anzeige ausgewählt, die adressiert wird.
  • Das Übergangsverhalten einer typischen bistabilen Flüssigkristallvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist in 3 dargestellt. In diesem Beispiel lassen elektrische Impulse mit einer korrekten Polarität und ausreichender Energie Domänen eines Zustands aufkeimen, die (beispielsweise) einen Wechsel im Reflexionsvermögen bewirken. Diese kleinen Domänen bleiben nach dem Impuls erhalten und es kommt zu keinen weiteren Änderungen im Reflexionsvermögen. Die Anwendung energiereicherer Impulse bewirkt das Erzeugen weiterer Domänen und das Anwachsen des Bereichs mit dem neuen Zustand. Das Reflexionsvermögen wächst von (beispielsweise) 0 % auf 10 % bei (τV)10 und 90 % bei (τV)90, bis das Pixel schließlich vollständig in den neuen Zustand übergegangen ist. Die Breite des Zustandsübergangs wird teilweiser Übergang (partial latching) genannt. Übereinkunftsgemäß wird hierfür die Breite des Übergangs genommen, die an einem Bereich der Anzeige gemessen wird, der nicht mit bloßem Auge aufgelöst werden kann.
  • Ferner können, wie in 4 schematisch dargestellt ist, zwei oder mehr Bereiche einer Anzeigetafel 2 unterschiedliche Überführungseigenschaften aufweisen. Zum Beispiel kann ein erster Bereich 4 einen gegenüber einem zweiten Bereich 6 unterschiedlichen Überführungsschwellwert aufweisen. Die Unterschiede in den Kurven für die Übergänge bei den Zellen können von unerwünschten Abweichungen herrühren, wie beispielsweise zufälligen Abweichungen in der Ausrich tung und der Oberflächenenergie, oder Abweichungen im Zellenzwischenraum über einen größeren Bereich, der Spannung (z. B. durch Ohmsche Verluste entlang der Elektroden oder durch Unterschiede bei den Treiberschaltungen) und der Temperatur. Das Ansprechverhalten für den ersten Bereich 4 und den zweiten Bereich 6 ist in der 5 als Kurve 8 bzw. 10 dargestellt. Die gepunkteten Linien repräsentieren wiederum den Punkt einer 10%igen Überführung und die durchgezogenen Linien den Punkt einer 90%igen Überführung.
  • Ein Beispiel dafür, wie die Abtastspannung (Vs) und die Datenspannung (Vd) hierfür üblicherweise ausgewählt werden, ist durch die gepunkteten Linien 12 in der 5 angegeben. Hier werden die Werte von Vs und Vd so gewählt, dass die Resultierende Vs + Vd den erwünschen Wechsel der Zustände sowohl für die ersten als auch für die zweiten Gebiete bewirkt, wohingegen Vs – Vd in keinem der Gebiete hinreichend für einen Übergang ist. Dies bedeutet natürlich, dass Vd hoch sein muss, um Abweichungen über der Zelle zu begegnen. Falls keine Abweichungen bestehen, könnte Vd an die teilweise Übergangsbreite der Vorrichtung angenähert werden. Die Größe der benötigten Vd ist gegeben durch:
    Figure 00060001
    wobei sie (abhängig von der Größe der Anzeige) typischerweise zwischen 4V und 8V liegen kann. Eine Folge der relativ hohen Datenspannung (z. B. 4V bis 8V) ist die hohe Leistungsaufnahme der Anzeigetafel. Zum Beispiel sind unter der Annahme eines polaren Ansprechverhaltens der oben beschriebenen Art die Datensignale gewöhnlich bipolare Impulse (+/– und –/+), um einen Ausgleich des Gleichstromanteils sicherzustellen. Bei einer großen Anzahl von Zeilen wird die von einer Anzeigetafel mit dem Zellenzwischenraum f und der Kapazität C verbrauchte Energie E von der Datensignal spannung (Vd) dominiert und liegt abhängig vom dargestellten Bild innerhalb des Bereichs von: ½ f.CVd 2 ≤ E ≤ f.CVd 2 (2)
  • Daraus kann man ersehen, dass eine Datenspannung eine beträchtliche Auswirkung auf den Leistungsverbrauch der Anzeigetafel hat.
  • Ferner kann, abgesehen davon, dass die Zeile zu jeder beliebigen Zeit adressiert werden kann, das Anlegen einer hohen Spannung an jede Spalte eine schädliche Auswirkung auf die optischen Eigenschaften der Zeilen haben. Wie oben beschrieben wurde, werden die Übergänge bei bistabilen cholesterischen und bistabilen verdrillten nematischen Anzeigen durch Fließeffekte veranlasst, während die Übergänge bei ferroelektrischen und zenitischen bistabilen Vorrichtungen unter Verwendung polaren Schaltens bewirkt werden. Die meisten der bistabilen Flüssigkristallvorrichtungen reagieren jedoch zusätzlich zu irgendeinem polaren Umschaltverhalten auch auf das RMS-Signal des angelegten Feldes. Bei einem positiv dielektrisch anisotropen Material richtet sich der Direktor parallel zum angelegten Feld aus, wohingegen sich die Flüssigkristalle bei einem negativen Material senkrecht zum Feld ausrichten. Der Betrag einer Umorientierung der Flüssigkristalle infolge eines RMS-Signals zeigt einen direkten Zusammenhang mit den elastischen Konstanten des Flüssigkristalls und einen inversen Zusammenhang mit der dielektrischen Anisotropie.
  • Bei derartigen Vorrichtungen kann die durch den RMS-Effekt bewirkte Neuausrichtung des Direktors einen unerwünschten Wechsel in der Ausrichtung (und daher des optischen Übergangs) beim Adressieren der Anzeige bewirken. Zum Beispiel können Bereiche der Anzeige, die vor und nach dem Adressierungssignal dunkel sind, während des Adressierungssignals hell werden und dabei ein störendes "Auf blitzen" des Bildes verursachen. Um diesen Effekt zu mindern, werden solche Materialien gewählt, dass sich der Freedericksz-Übergang bei einer hohen Spannung befindet und der Gradient des Übergangs gering ist. Dies kann jedoch die Auswahl von Materialien für eine Vorrichtung massiv einschränken.
  • Ein weiteres, mit der Verwendung von hohen Datenspannungen verbundenes Problem, das bei zenitischen bistabilen Vorrichtungen auftritt, ist der Effekt, wonach jede RMS-Spannung zu einem unerwünschten Umschalten eines (bei Verwendung positiv dielektrisch anisotroper Mischungen in einer ZBD-Vorrichtung, des kontinuierlichen) Zustands führt. Dieser Effekt wird "Growback" (Rückbildung) genannt. Ähnliche Effekte können auch in anderen Vorrichtungen auftreten, zum Beispiel in bistabilen verdrillten nematischen Vorrichtungen.
  • Auch wenn bistabile Anzeigen nur zwei stabile Zustände aufweisen, kann auf verschiedene Arten eine Grauskala erzeugt werden. Eine Grauskala kann zum Beispiel unter Verwendung zeitlich und/oder räumlich ungleichmäßiger Unterteilung erreicht werden, worin die Wahrnehmung einer Graustufe durch "An"- und "Aus"-schalten eines jeden Pixels mit einer Rate erzielt wird, die schneller ist als sie von einem Betrachter wahrgenommen werden kann, oder indem jedes Pixel in zwei oder mehr gewichtete und einzeln adressierbare Unterpixelbereiche aufgeteilt wird.
  • Die Verwendung von Verfahren mit räumlich und/oder zeitlich ungleicher Unterteilung geht in bistabilen Anzeigevorrichtungen zu Lasten einer erhöhten Komplexität und damit den Kosten pro Einheit. Räumliche Unterteilung erhöht zum Beispiel die Anzahl der Zeilen und Spaltentreiber, erfordert dünnere Leitungen, wodurch der Leitungswiderstand und die ohmschen Leistungsverluste in der Anzeigetafel erhöht werden, und außerdem erfordert es ein genaueres Ätzen, um die Linearität des Grauskalenverhaltens sicherzustellen. Ein Erhöhen der Anzahl der separat adressierbaren Bereiche erhöht ebenfalls den Anteil der Anzeige, worin sich zwischen den Pixeln Lücken befinden; dies verringert das Aperturverhältnis der Vorrichtung. Aus diesen Gründen sind die den Fachleuten bekannten, passiv adressierbaren bistabilen Vorrichtungen zumindest zur Zeit nur begrenzt dazu in der Lage, eine große Anzahl von Graustufen oder Videobilder zu erzeugen.
  • Auch eine analoge (oder Domänen) Grauskala ist bekannt. Bei dieser wird teilweises (d. h. unvollständiges) Schalten von Domänen innerhalb eines einzeln adressierbaren Pixelbereichs verwendet, so dass durch Variieren von Anzahl und/oder Größe der Domänen in den Pixeln unterschiedliche Graustufen gebildet werden können. Dies wurde früher bei ferroelektrischen und bistabilen cholesterischen Flüssigkristallen angewandt. Siehe hierzu zum Beispiel GB 2315876 , worin der Zusatz von Kugeln beschrieben ist, um Keimzellen für eine analoge Grauskala zu bilden.
  • Der grundsätzlich mit der Verwendung von Domänen-Grauskalen verbundene Nachteil besteht darin, dass es für das Adresssignal kein Betriebsfenster gibt; das heißt, jede Graustufe wird mit einem spezifischen Adresssignal erreicht. Sicherzustellen, dass das gewünschte Signal an ein bestimmtes Pixel angelegt wird, ist problematisch, da Veränderungen der, an die Zeilen und/oder Spalten angelegten Signale auftreten können, die von Verlusten entlang der widerstandbehafteten Elektroden, den durch die Temperatur des Steuerschaltkreises bedingten Abweichungen (die vom Einsatz abhängt und sich daher quer über die Anzeigetafel ändert), oder Unterschieden in den Chargen der Steuerschaltkreise herrühren. Verteilt über die Vorrichtung können auch Änderungen im Ansprechverhalten des Flüssigkristalls auf dasselbe Feld vorkommen, die zum Beispiel von Änderungen des Zellenzwischenraums, der Dicke der Ausrichtungs schicht, der Zellentemperatur, der Ausrichtung des Flüssigkristalls und möglicherweise der Vorgeschichte dargestellter Bilder herrühren. Jede solche Abweichung bedingt eine Änderung im elektro-optischen Verhalten und damit einen Fehler in der beobachteten analogen Graustufe.
  • Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die mehrere Schwellwerte aufweisen, um eine analoge Grauskala zu erzielen. Bei derartigen Vorrichtungen wird jedes Pixel in Bereiche unterteilt, die auf ein angelegtes elektrisches Feld unterschiedlich ansprechen; zum Beispiel durch Ausbilden von Löchern in den Elektroden, einschließlich passiver dielektrischer Schichten oder durch Einbringen von Abweichungen in der Ausrichtung usw.. Ein Beispiel zum Erzeugen mehrfacher Schwellwerte ist in Bryan-Brown et al., (1998) proceedings of Asia Display, s. 1051–1052 angegeben, worin gezeigt wird, dass in zenitisch bistabilen Vorrichtungen eine Grauskala unter Verwendung von Gittern unterschiedlicher Gitterabstände und Form erreicht werden kann, welches ein teilweises Schalten von nur einem Gebiet eines Pixels zulässt. Eine ähnliche Technik für eine analoge Grauskala ist für SSFLCs in Bonnett, Towler, Kishimoto, Tagawa und Uchida (1997) "Limitations and performance of MTM Greyscale for FLCs" Proceedings of the 18th Internationial Displays Research Conference, L46-L47, beschrieben.
  • In der Druckschrift US 4 712 877 , die als nächstliegender Stand der Technik für die vorliegende Erfindung angesehen werden könnte, ist eine weitere Vorrichtung mit mehrfachen Schwellwerten der oben angegebenen Art beschrieben, worin jedes elektrisch einzeln adressierbare Gebiet (oder Bildelement) in einem Beispiel vier Bereiche unterschiedlicher Dicke umfasst. Die Bereiche unterschiedlicher Dicke bilden somit innerhalb eines jeden elektrisch adressierbaren Elements Gebiete mit mehrfachen Überführungsschwellwerten. Bildelemente der Vorrichtung werden durch Anlegen eines Vorbelegungssignals (eines "Löschschritts"), gefolgt von einem Adressierungssignal adressiert, das gewählt wird, um einen Anteil des Bildelements auf die erforderliche Stufe zu "invertieren" (d. h. zu überführen). Mit anderen Worten wird das gesamte Flüssigkristallmaterial in einem Pixel zunächst mit einem ersten Zustand (beispielsweise den "Aus"-Zustand) vorbelegt, und daraufhin wird ein Impuls mit variabler Energie angelegt, um die erforderliche Graduierungsstufe auszuwählen. In einer derartigen Anordnung kann jeder von vier Impulsen mit unterschiedlicher Spannung oder Dauer verwendet werden, um unterschiedliche Anteile eines Bildelements teilweise zu überführen.
  • Die analoge Adressierung von bistabilen Flüssigkristallanzeigen (LCDs) mit multiplen Schwellwerten beruht, wie oben beschrieben, immer noch auf einer zeilenweisen Adressierung, wie sie oben für bistabile Vorrichtungen mit zwei Zuständen beschrieben wurde: Ein Taktsignal wird an eine erste Elektrode (beispielsweise die Zeilen) angelegt und ein geeignetes Datensignal wird an den Satz von Elektroden an der gegenüberliegenden inneren Oberfläche der Anzeige (beispielsweise die Spalten) angelegt. Die Auswahl der verschiedenen Zustände wird durch Modulation des Datensignals dahingehend erreicht, dass es kombiniert mit dem Taktsignal ein Umschalten von einem oder von mehreren der Subpixelbereiche bewirkt, und somit zur Ausbildung des erwünschten Zwischenzustands führt.
  • Die Adressierung von Mehrfachschwellwerten verschlimmert die oben beschriebenen Probleme, die mit der Verwendung einer hohen Datenspannung verbunden sind. Es sei zum Beispiel angenommen, dass die zum Sicherstellen einer Unterscheidung zwischen zwei Datensignalen (d. h. ±Vd = umschalten und nicht umschalten) über die gesamte Anzeige erforderliche niedrigste Datenspannung wegen der zufälligen Schwankungen durch |Vdmin| gegeben ist. Damit m Graustufen unterschieden werden können (d. h. nicht überlappende Adressfenster) muss die Datenspannung (m – 1)Vdmin betragen. Man nehme zum Beispiel den Fall, worin 4V Daten benötigt werden, um auf der gesamten Anzeigetafel ein Schwarzweißbild darzustellen. Wenn jedes der Pixel in drei Bereiche unterteilt ist, um vier einzeln unterscheidbare und adressierbare analoge Stufen zu bilden, dann wird der Spannungsbereich, der erforderlich ist, um sicherzustellen, dass in jedem Tel der Anzeige jede Graustufe adressiert werden kann, auf 12V erhöht. Das erhöht den Kostenaufwand für die erforderlichen Treiber, der Energieverlust ist während einer Aktualisierung hoch und der Kontrast der Anzeige wird durch unerwünschtes "Aufblitzen" während der Adressierung massiv verringert.
  • Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung erste und zweite Zellwände und eine Materialschicht, die zur optischen Modulation ausgebildet und zwischen den ersten und zweiten Zellenwänden angeordnet ist, wobei diese Materialschicht geeignet ist, wenigstens zwei stabile Konfigurationen anzunehmen und zwischen diesen elektrisch überführt zu werden, diese Materialschicht ein oder mehrere einzeln elektrisch adressierbare Gebiete aufweist und so angeordnet ist, dass Material, zumindest innerhalb eines Teils eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets einen Überführungsschwellwert innerhalb eines ersten Bereichs aufweist und Material in zumindest einem anderen Bereich eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets einen Überführungsschwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs aufweist, die Vorrichtung ferner Adressierungsmittel umfasst, um in jedes der elektrisch adressierbaren Gebiete unter Verwendung von Spannungsimpulsen zum selektiven Überführen der Materialschicht, wie erforderlich zu schreiben, dadurch gekennzeichnet, dass das Adressierungsmittel ausgebildet ist, um unter Verwendung von wenigstens zwei Überführungsscans in jedes der einen oder mehreren einzeln elektrisch adressierbaren Gebiete zu schreiben, wobei der erste Überführungsscan ausgebildet ist, um ein Material selektiv zu überführen, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines ersten Bereichs aufweist, und der zweite Überführungsscan ausgebildet ist, um selektiv Material zu überführen, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs aufweist, und worin der erste Überführungsscan außerdem ein Vorbelegungssignal umfasst, um vor dem selektiven Überführen des Materials, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist, das gesamte Material in eine der zumindest zwei stabilen Konfigurationen zu überführen, und worin der erste Überführungsscan vor der Anwendung des zweiten Überführungsscan angewandt wird und der zweite Überführungsscan hinreichend zum Überführen von Material ist, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist.
  • Auf diese Weise wird der erste Überführungsscan selektiv Material innerhalb eines jeden elektrisch adressierbaren Gebiets, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist, überführen. Mit anderen Worten wird die erforderliche stabile Konfiguration eines Materials, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist, während des ersten Scans von dem Adressierungsmittel ausgewählt; dies kann, abhängig von der ursprünglichen Konfiguration des Materials und der letztendlich gewünschten Konfiguration die Anwendung eines für das Überführen ausreichenden Spannungsimpulses (d. h. um das Material von einer stabilen Konfiguration in eine andere abzuändern) oder eines für das Überführen des Materials unzureichenden Spannungsimpulses erfordern. Dabei wird ein bestimmtes erforderliches Muster (z. B. ein anzuzeigendes Bild) auf jeden Bereich der Vorrichtung geschrieben, der einen Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist. Vorzugsweise wird der erste Überführungsscan unterschiedslos auch Material überführen (d. h. vorbelegen), das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist.
  • Der zweite Überführungsscan wird nach der Anwendung des ersten Überführungsscans angewendet. Dieser zweite Überführungsscan ist ausgebildet, um Material, das einen Schwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs aufweist, selektiv in den erforderlichen Zustand zu überführen. Mit anderen Worten wird die erforderliche stabile Konfiguration von Material mit einem Schwellwert innerhalb des zweiten Bereichs von dem Adressierungsmittel während des zweiten Scans ausgewählt; dies kann die Anwendung eines Spannungsimpulses erfordern, der abhängig von der anfänglichen Konfiguration des Materials zum Bewirken eines Überführens oder zum Verhindern eines Überführens ausreicht. Der zweite Überführungsscan ist so ausgebildet, dass er kein Material mit einem Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs überführt. Auf diese Weise wird ein bestimmtes Muster (z. B. ein anzuzeigendes Bild) in alle Gebiete der Vorrichtung geschrieben, die einen Schwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweisen.
  • Es können auch weiteres Scans, wie unten beschrieben werden wird, angewandt werden, aber jeder Scan folgt dem Grundsatz, dass nur Material innerhalb eines ausgewählten Bereichs überführt wird, ohne Auswirkung auf die Überführung eines Materials mit einem Überführungsbereich vorangegangener Scans. Auf diese Weise wird die gesamte Materialschicht der Anzeige nacheinander durch eine Reihe von zwei oder mehreren Überführungsscans adressiert, die Gebiete geringer Überführungsschwellwerte überführen (z. B. durch Anlegen eines Spannungsimpulses verringerter Dauer oder Spannung).
  • Es ist festzuhalten, dass der Überführungsschwellwert bei Verwendung einer polaren bistabilen Vorrichtung (z. B. eine ZBD-Vorrichtung) innerhalb der ersten und zweiten Bereiche jeweils Unterbereiche umfasst, die Übergänge von kontinuierlich zu Fehlstellen und von Fehlstellen zu kontinuierlich (siehe z. B. 12) definieren. Einer der Übergänge (beispielsweise von Fehlstellen zu kontinuierlich) erstreckt sich über einen Unterbereich einer ersten (beispielsweise positiven) Polarität, während sich der zweite Unterbereich (beispiels weise von kontinuierlich zu Fehlstellen) über einen Unterbereich einer zweiten (beispielsweise negativen) Polarität erstreckt. Bei einer bestimmten Vorrichtung führt das Festlegen eines solchen Übergangs (z. B. von kontinuierlich zu Fehlstellen) jedoch schon an sich zur Definition des zweiten Übergangs (z. B. von Fehlstellen zu kontinuierlich).
  • Ein selektives Überführen während des zweiten Überführungsscans kann eine gewisse Überlappung mit dem selektiven Überführen des ersten Überführungsscans aufweisen. Eine Überlappung kann vorteilhaft dafür verwendet werden, um mit der Asymmetrie im Überführungsverhalten, wie sie unten unter Bezugnahme auf die 12 und 14 beschrieben wird, verbundene Probleme zu überwinden. Der Begriff "erster Bereich" bezeichnet, wie er hier verwendet wird, jedes Material mit einem Überführungsschwellwert innerhalb eines Bereichs, das durch den ersten Scan selektiv überführt wird, aber nicht durch den zweiten Scan überführt wird.
  • Die Vorrichtung kann definierte Gebiete aufweisen, in denen das Material innerhalb der ersten und zweiten (und jeden der nachfolgenden) Gebiete umschaltet; derartige Änderungen der Schwellwerte können aber auch von Herstellungs- oder anderen zufälligen Abweichungen herrühren. Das Verfahren kann auch dazu verwendet werden, um Vorrichtungen über einen größeren Temperaturbereich zu adressieren. Die gesamte Anzeige kann bei einer ersten Temperatur zum Beispiel einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweisen, wohingegen bei einer zweiten Temperatur die gesamte Anzeige einen Schwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweisen kann. Während sich die Temperatur der Vorrichtung von der ersten Temperatur zur zweiten Temperatur verändert, werden sich die Anteile der Anzeige, die von den ersten Überführungsscans selektiv überführt werden, allmählich von einhundert Prozent auf Null verringern.
  • Die Verwendung erfindungsgemäßer Mehrfachscans zum Adressieren einer Vorrichtung, die zwei oder mehrere stabile Konfigurationen aufweist, besitzt so eine Reihe von Vorteilen. Zunächst können bei einer Vorrichtung, die eine Anzahl von Gebieten mit unterschiedlichen Überführungsschwellwerten aufweist, die unterschiedlichen Überführungsgebiete unter Verwendung der zwei oder mehreren Scans sequentiell adressiert werden. Dies ermöglicht, dass die Anzahl der Gebiete, die einzeln adressiert werden können, größer ist als die Anzahl der einzeln elektrisch adressierbaren Gebiete, wodurch der Raum zwischen den Pixeln reduziert wird und/oder eine Vorrichtung mit höherer Auflösung erzielt wird. Die zwei unterschiedlich umschaltenden Gebiete können bewusst so hergestellt werden oder von zufälligen Abweichungen herrühren. Wenn die Gebiete bewusst so hergestellt werden, kann das Verhältnis der unterschiedlich umschaltenden Gebiete innerhalb eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets gesteuert oder "gewichtet" werden, um, wie in Einzelnen unten erläutert wird, eine Grauskala zu erhalten.
  • Bei einer im Multiplexverfahren betriebenen Vorrichtung wird die erfindungsgemäße Verwendung von zwei oder mehr Scans die für jeden Scan erforderliche Datenspannung verringern. Die Reduzierung der Datenspannung wird, wie durch die Gleichung (2) oben veranschaulicht wird, die Leistungsaufnahme der Vorrichtung auch dann deutlich verringern, wenn die Anzahl der Scans erhöht wurde. Eigentlich gestattet die vorliegende Erfindung, die zum Adressieren der gesamten Vorrichtung erforderliche minimale Datenspannung um einen Faktor zu verringern, der nahezu der Anzahl der Scans entspricht. Die Verwendung eines ersten Überführungsscans und eines zweiten Überführungsscans würde daher die Leistungsaufnahme einer Vorrichtung, verglichen mit einem Einzelscan nach dem Stand der Technik, nahezu halbieren. Eine Anzahl weiterer Vorteile, die mit der verringerten Datenspannung verknüpft sind, umfassen eine Verringerung optischer Transienten oder des so genannten "Aufblitzens" und geringere "Rückbildungen" (Growback) von einem Zustand zum anderen.
  • Die vorliegende Erfindung kann ferner dazu verwendet werden, um den Bereich der Überführungsschwellwerte, innerhalb deren die Vorrichtung betrieben werden kann, zu erhöhen. Dies bedeutet zum Beispiel, dass auf die Vorrichtung ein Bild über einen größeren Temperaturbereich geschrieben werden kann (das zum Beispiel den Betrieb von Anzeigen ohne Temperatursensoren ermöglicht), oder in Kombination mit einem Herstellungsverfahren verwendet werden kann, das größere Abweichungen von Charge zu Charge/Anzeigetafel zu Anzeigetafel aufweist, als dies bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zulässig wäre. Dem Fachmann ist klar, dass sich ein Verringern der Leistungsaufnahme komplementär zu einer Erhöhung des Schwellwertbereichs, innerhalb dessen die Vorrichtung betrieben werden kann, verhält. Ein Erhöhen des Betriebsbereichs der Vorrichtung geht auf Kosten einer erhöhten Anzahl von Scans oder einer erhöhten Datenspannung pro Überführungsscan.
  • Wie oben festgestellt wurde, umfasst der erste Überführungsscan ein initiierendes Vorbelegungssignal, um das gesamte Material in eine von zumindest zwei stabilen Konfigurationen zu überführen. Mit anderen Worten wird ein Vorbelegungsadressschema verwendet. Der Vorbelegungsscan kann einen monopolaren, einen bipolaren oder einen Impuls mit irgendeiner erforderlichen Form umfassen. Es sind eine Vielzahl solcher Vorbelegungsimpulse, deren Gleichstromanteil vorzugsweise ausgeglichen ist, bekannt, und sie werden in Vorbelegungsadressierungsschemata nach dem Stand der Technik verwendet. Ein weiteres Vorbelegungssignal kann auch zwischen den ersten und zweiten Überführungsscans angewendet werden. Die weitere Vorbelegung ist so ausgebildet, dass Material, das einen Schwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist, unterschiedslos überführt wird, aber keine Auswirkungen auf das Material gegeben sind, das während des ersten Scans (d. h. Material, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist) selektiv überführt wurde. Als Alternative kann der Vorbelegungseffekt des ersten Überführungsscans auf Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist, den Bedarf für den weiteren Vorbelegungsimpuls zunichte machen.
  • Geeigneterweise wendet das Adressierungsmittel einen oder mehrere weitere Überführungsscans nach Anwendung des zweiten Überführungsscans an, wobei jeder weitere Überführungsscan so ausgebildet ist, dass Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines bestimmten Bereichs aufweist, selektiv überführt wird, er aber für ein Überführen von Material, das einen Schwellwert innerhalb des Schwellwertbereichs eines jeden vorangegangenen Scans aufweist, nicht ausreichend ist. Vorzugsweise überführt jeder Scan unterschiedslos (d. h. belegt) jedes Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des für alle nachfolgenden Überführungsscans gegebenen Bereichs aufweist.
  • Die Überführung des Materials ist vorzugsweise polaritätsabhängig. Der gewünschte Zustand kann bei polaritätsabhängigen Materialien durch Verwenden eines Spannungsimpulses geeigneter Größe, Dauer und Polarität angewählt werden. Beispiele solcher Vorrichtungen umfassen die oben beschriebenen ZBD- und SSFLC-Vorrichtungen, in denen ein Impuls von (beispielsweise) positiver Polarität in einen ersten Zustand überführt, während ein Puls von negativer Polarität in einen zweiten Zustand überführt. Es ist natürlich klar, dass die Erfindung in gleicher Weise auf nicht polaritätsabhängige Vorrichtungen, wie beispielsweise bistabile cholesterische und bistabile verdrillt nematische Vorrichtungen anwendbar ist, bei denen ein Übergang zwischen den Zuständen durch die Pulsform gesteuert wird. Bei Verwenden polaritätsabhängiger Materialien ist es vorteilhaft, beim Überführen von Material mit dem ersten Überführungsscan einen Ü berführungsimpuls einer ersten Polarität zu verwenden und beim Überführen von Material mit dem zweiten Überführungsscan einen Überführungsimpuls mit einer zum Überführungspuls der ersten Polarität entgegengesetzten Polarität zu verwenden.
  • Es wird angemerkt, dass, um sicherzustellen, dass der Ausgleich des Gleichstromanteils aufrechterhalten wird, jeder Überführungsimpuls mit einem oder mehreren weiteren Impulsen entgegengesetzter Polarität kombiniert werden kann. Zum Beispiel kann jedem Überführungsimpuls (d. h. der Impuls, der das selektive Umschalten bewirkt) ein Impuls entgegengesetzter Polarität vorausgehen oder nachfolgen, wobei dieser so geformt ist, dass er kein Überführen bewirkt. Alternativ hierzu können der erste Überführungsscan und der zweite Überführungsscan Überführungsimpulse derselben Polarität (z. B. positiv) aufweisen, wobei zwischen den ersten und zweiten Scans ein Vorbelegungsimpuls entgegengesetzter Polarität (z. B. negativ) angewendet wird, der (nur) Material vorbelegt, das einen Schwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist. Der Ausgleich des Gleichstromanteils kann auch über mehrere Scans hinweg vorgenommen werden.
  • Günstigerweise umfasst die Materialschicht ein erstes Gebiet, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist, und ein zweites Gebiet, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist. Um, wie oben beschrieben, innerhalb einer Vorrichtung Bereiche unterschiedlicher Schwellwerte vorzusehen, können eine Reihe von Techniken verwendet werden. Zusätzlich zu einem Verändern der Materialeigenschaften, beispielsweise durch Steuern der Ausrichtung des Materials an der Oberfläche, können die Elektrodeneigenschaften verändert werden. Das Vorsehen separater Überführungsgebiete mit unterschiedlichen und bekannten Schwellwerten ermöglicht ein Ansteuern durch ein und denselben (Zeilen)-Treiberschaltkreis, wodurch die Anzahl der erforderli chen elektronischen Treiber und damit die Kosten der Anzeigetafel verringert werden.
  • Bei Anwenden weiterer (d. h. dritte und nachfolgende) Überführungsscans umfasst die Materialschicht vorteilhaft eine oder mehrere weitere Gebiete, wobei jedes der weiteren Gebiete einen Überführungsschwellwert innerhalb des für einen weiteren Überführungsscan bestimmten Bereichs aufweist.
  • Günstigerweise umfasst die Materialschicht eine Vielzahl einzeln elektrisch adressierbarer Gebiete. Jedes der Vielzahl einzeln elektrisch adressierbarer Gebiete umfasst vorteilhaft zwei oder mehrere Gebiete unterschiedlicher Überführungsschwellwerte. Der Anteil der Materialschicht, die Gebiete mit unterschiedlichen Überführungsschwellwerten aufweist, kann vorteilhaft innerhalb eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets gewichtet werden. Dies gestattet die Implementierung einer ungleichmäßigen Unterteilung.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass ein Vorsehen von Gebieten mit unterschiedlichen Überführungsschwellwerten innerhalb einer Vorrichtung bekannt ist; siehe hierzu zum Beispiel die Druckschrift US 4 712 877 . Vorrichtungen nach dem Stand der Technik verwenden diese Schwellwertunterschiede jedoch für analoge Grauskalentechniken. Bei analogen Grauskalen wird eine Überführungsspannung bei einem Einzelscan innerhalb eines vorgegebenen Bereichs angewendet; abhängig von der angelegten Spannung wird ein Teil des einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets überführt. Mit einer analogen Grauskala nach dem Stand der Technik ist es daher nicht möglich, Material mit unterschiedlichen Schwellwerten selektiv innerhalb eines einzelnen, einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets in einen unterschiedlichen Zustand zu überführen. Es sollte festgehalten werden, dass die vorliegende Erfindung mit analogen Grauskalentechniken kombiniert werden kann. Zum Beispiel könnte der erste Überführungsscan so ausgebildet werden, dass er ein teilweises Überführen von Material bewirkt, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist. Die zweiten und alle weiteren Überführungsscans könnten in ähnlicher Weise zum Bewirken eines teilweisen Überführens ausgebildet werden.
  • Vorzugsweise sind an der ersten Zellenwand Zeilenelektroden vorgesehen und an der zweiten Zellenwand Spaltenelektroden, wodurch eine Matrix einzeln adressierbarer Gebiete aufgebaut wird. Bei einer solchen Anordnung werden zumindest die ersten und zweiten Überführungsscans vorteilhaft mittels des Adressierungsmittels auf jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet durch Anlegen eines Taktspannungsimpulses an die Zeilenelektroden und eines Datenspannungsimpulses an die Spaltenelektrode angewendet, wobei die Takt- und Datenspannungsimpulse so ausgebildet sind, dass sie an jeder einzelnen adressierbaren Region den erforderlichen resultierenden Spannungsimpuls erzeugen. Dies gestattet die Implementierung der so genannten zeilenweisen Adressierung.
  • Die Energie oder das Produkt aus Zeit und Spannung des Spannungsimpulses des ersten Überführungsscans ist günstigerweise größer als die Energie des Spannungsimpulses des zweiten Überführungsscans. Die Energie kann von Scan zu Scan durch Verringerung der Impulsspannung, der Impulsbreite oder sowohl der Spannung als auch der Impulsbreite verringert werden. Unterschiedliche Eigenschaften können auch zwischen aufeinander folgenden Scans geändert werden. Zum Beispiel könnte die Spannung des Taktimpulses vom ersten Scan zum zweiten Scan verringert werden, während die Impulsdauer vom zweiten Scan zum dritten Scan verringert (oder die Impulsform verändert, usw.) wird. Es ist bekannt, dass bei bestimmten Vorrichtungen die Energie des Impulses unveränderlich ist und die Impulsform oder Zeit (z. B. Verzögerung) geändert werden, um den Überführungseffekt des Impulses zu ändern.
  • Das Adressierungsmittel ist günstigerweise ausgebildet, um Auswahl- oder Nichtauswahldatenimpulse zum Überführen bzw. zum Nichtüberführen zu liefen. Mit anderen Worten kann das zeilenweise Adressieren durch Verwenden von Auswahl- und Nichtauswahldatenimpulsen in Kombination mit einem Taktimpuls zur Ausbildung von resultierenden Auswahl- und Nichtauswahlimpulsen implementiert werden.
  • Vorteilhaft wird jede Zeile der Reihe nach sowohl mit dem ersten Überführungsscan als auch mit dem zweiten Überführungsscan adressiert (d. h. sequentiell adressiert). Alternativ kann es sich unter gewissen Umständen als vorteilhaft herausstellen, dass jede Zeile mit dem ersten Überführungsscan und dann mit dem zweiten Überführungsscan adressiert wird (d. h. aufeinander folgende Adressierung).
  • Weiterhin kann eine Kombination von nachfolgender und sequentieller Adressierung verwendet werden, so dass ein Teil der Anzeige durch den ersten und den zweiten Überführungsscan überführt wird und dann ein zweiter Teil der Anzeige durch den ersten und zweiten Überführungsscan überführt wird. Zum Beispiel könnte die obere Hälfte der Anzeige unter Verwendung des ersten und zweiten Überführungsscans überführt werden, gefolgt vom Überführen der unteren Hälfte der Anzeige durch den ersten und zweiten Überführungsscan.
  • Um einer allmählichen Aufladung vorzubeugen, wird es vorgezogen, dass der Gleichstromanteil der angelegten Daten und Taktsignale im Wesentlichen ausgeglichen ist.
  • Ein Fachmann würde erkennen, dass die vorliegende Erfindung unter Verwendung eines beliebigen aus einer Anzahl unterschiedlicher Adressierungsschemata implementiert werden kann. Die Mehrheit der Vorbelegungs- und Zweifeldschemata nach dem Stand der Technik, könnten in der Tat gemäß der vorliegenden Erfindung adaptiert werden.
  • Die Vorrichtung ist vorteilhaft so konfiguriert, dass das Adressierungsmittel für jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet so ausgebildet ist, dass Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist, in die selbe Konfiguration überführt wird wie Material, das einen Überführungsschwellwert im ersten Bereich aufweist. Auf diese Weise kann das erforderliche Muster unabhängig von irgendwelchen Veränderungen des Überführungsschwellwerts an der Vorrichtung in jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet der Vorrichtung geschrieben werden. Bei einer Vorrichtung, die nach dem Multiplexverfahren betrieben wird, verringert dies die erforderliche Datenspannung und der Leistungsverbrauch der Vorrichtung kann somit, wie unten beschrieben, verringert werden.
  • Alternativ kann die Vorrichtung vorteilhaft so aufgebaut werden, dass das Adressierungsmittel für jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet so ausgebildet ist, dass das Material, das einen Überführungsschwellwert in dem zweiten Bereich aufweist, selektiv in eine gegenüber Material, das einen Überführungsschwellwert im ersten Bereich aufweist, andere Konfiguration überführen kann. Daher kann jedes Material innerhalb eines einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets, das einen Schwellwert im ersten Bereich aufweist, selektiv in eine stabile Konfiguration überführt werden, die sich von der unterscheidet, die von einem Material innerhalb dieses Gebiets eingenommen wird, das einen zweiten Schwellwert aufweist. Daraus ergeben sich zahlreiche Vorteile, insbesondere wenn jedes einzeln adressierbare Gebiet mit genau festgelegten Flächen mit jeweils unterschiedlichen Überführungsschwellwerte hergestellt wird. Eine solche Anordnung ermöglicht es insbesondere, in einer Vorrichtung den Umfang von Scanelektronik und Elektroden bei gleichbleibender Anzahl von Elementen, die in den erforderlichen Zustand überführt werden können, zu verringern.
  • Günstigerweise wird das selektive Überführen während des ersten und/oder des zweiten Scans so eingerichtet, dass Material, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs bzw. des zweiten Bereichs aufweist, teilweise überführt wird. Mit anderen Worten können bekannte analoge Grauskalentechniken in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die Vorrichtung kann vorteilhaft eine photosensitive Schicht der Art umfassen, dass der Überführungsschwellwert der Materialschicht sich in Reaktion auf eine optische Beleuchtung verändert. Zum Beispiel kann in der Vorrichtung eine photoleitende Schicht eingefügt werden, um eine Änderung des Überführungsschwellwerts der Materialschicht zu ermöglichen. Dies ließe zu, dass der Schwellwert zwischen Einzelbildern geändert werden kann und könnte dazu benützt werden, den Umfang der Materialschicht, die das erste Gebiet mit einem Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs bildet und/oder den Umfang der Materialschicht, die das zweite Gebiet mit einem Überführungsschwellwert in dem zweiten Bereich bildet, zu steuern.
  • Vorteilhafterweise können auch Farbfilterelemente vorgesehen sein.
  • Die Materialschicht umfasst vorteilhaft Flüssigkristalle, wie beispielsweise ein nematisches Flüssigkristallmaterial. Der Begriff nematisch soll hierbei auch cholesterisches Material mit hoher Ganghöhe (long pitch) mit einschließen. Chirale Verunreinigungen können dem nematischen Flüssigkristall ebenfalls beigegeben werden, um ihm die erforderliche Verdrillung zu verleihen.
  • Vorteilhaft wird der Übergang zwischen den beiden stabilen Konfigurationen durch einen Ausrichtungsübergang an der ersten Zellenwand vermittelt.
  • Die Oberfläche der ersten Zellenwand, die sich in Kontakt mit der Schicht aus einem nematischen Flüssigkristallmaterial befindet, ist günstigerweise profiliert, um zumindest zwei stabile Oberflächenausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials in der Nähe der ersten Zellenwand zu erreichen. Es können mehrere bekannte Techniken zum Erstellen der profilierten Oberfläche verwendet werden, beispielsweise Photolithographie oder Prägen eines deformierbaren Materials.
  • Die innere Oberfläche der zweiten Zellenwand kann mit einer monostabilen Oberflächenbehandlung versehen werden. Beispielsweise mit einem homeotropen grenzflächenaktiven Stoff oder einer planaren homogenen Schicht, wie beispielsweise einem aufgeriebenen Polymer.
  • Die profilierte Oberfläche der ersten Zellenwand umfasst günstigerweise eine bistabile Oberflächenausrichtungs-Gitterstruktur. Alternativ kann jede geeignete profilierte bistabile Oberfläche verwendet werden, zum Beispiel von der in WO 01/40853, EP 1 139 151 A1 , EP 1 139 152 A1 oder EP 1 139 150 A1 beschriebenen Art.
  • Die Oberfläche der zweiten Zellenwand, die sich in Kontakt mit der nematischen Flüssigkristallmaterialschicht befindet, wird vorteilhaft so profiliert, dass sie in der Nähe der zweiten Zellenwand zumindest zwei stabile Ausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials ermöglicht. Auch die profilierte Oberfläche der zweiten Zellenwand umfasst vorteilhaft eine bistabile Oberflächenausrichtungs-Gitterstruktur.
  • Die Ausgestaltung der Vorrichtung kann vorteilhaft eine pi-Zellenkonfiguration vorsehen.
  • Bei einer solchen pi-Zellenkonfiguration kann die Flüssigkristallmaterialschicht zwischen zumindest einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand umgeschaltet werden, wobei der erste Zustand und der zweite Zustand eine ausreichend geringe Spreizung (splay) aufweisen, um ein schnelles elektrisches Umschalten zwischen sich zu ermöglichen, und wobei die interne Oberfläche der ersten Zellenwand ausgebildet ist, zwei oder mehr Oberflächenausrichtungskonfigurationen mit unterschiedlicher Neigungsvorgabe an die Flüssigkristallmaterialschicht zu ermöglichen.
  • Mit anderen Worten stellen die ersten und zweiten Zustände nichtgespreizte (non-splayed) Zustände dar, zwischen denen schnell umgeschaltet werden kann. Die interne Oberfläche der ersten Zellenwand kann ein Oberflächenprofil umfassen, das zwei oder mehr Ausrichtungskonfigurationen vorsieht, um zwei stabile Oberflächenausrichtungskonfigurationen zu erhalten. Die interne Oberfläche kann zum Beispiel ein Oberflächenausrichtungsgitter umfassen, das in eine Materialschicht eingeprägt ist, die von der internen Oberfläche der ersten Zellenwand gestützt wird. Die pi-Zellenvorrichtung kann vorteilhaft so ausgeführt werden, dass er erste Zustand und/oder der zweite Zustand bei Abwesenheit eines angelegten elektrischen Feldes fortdauern.
  • Die pi-Zelle nach der vorliegenden Erfindung gibt so eine Flüssigkristallvorrichtung an, die gegenüber bekannten pi-Zellen Vorteile besitzt. Zum Beispiel bedeutet die Stabilität der im Wesentlichen nichtgespreizten Zustände bei Abwesenheit eines angelegten elektrischen Feldes, dass in die Vorrichtung geschriebene Bilder nach dem Entfernen der Adressierungsspannungen erhalten bleiben. Das ermöglicht eine Kopplung einer hohen Schaltgeschwindigkeit der pi-Zellen konfiguration mit der Möglichkeit, Bilder ohne angelegtes elektrisches Feld zu speichern. Die inhärente Stabilität der Vorrichtung gestattet es, dass Gebiete der Vorrichtung nur dann adressiert werden, wenn eine Aktualisierung des Bildes erforderlich ist, wodurch der Leistungsverbrauch einer Vorrichtung verringert werden kann, wenn statische oder nur langsam aktualisierte Bilder dargestellt werden. Dies ermöglicht zum Beispiel die Ausbildung von E-Books und Laptops, die TV-Bilder mit hoher Auflösung und Rate, wenn erfordert, darstellen können, die aber eine verringerte Aktualisierungsrate verwenden können, um, wenn eine geringere Aktualisierungshäufigkeit oder teilweise Aktualisierung verwendet wird, Batterieleistung zu sparen.
  • Die pi-Zellenvorrichtung macht auch einen initialen (langsamen) Adressierungsschritt zum Überführen von Material eines gespreizten Zustands in einen nichtgespreizten Zustand oder die Verwendung von Polymerstabilisierungseinbettmassen zum Stabilisieren eines bestimmten nichtgespreizten Zustand überflüssig. Der Oberflächenübergang erhöht, wie unten beschrieben werden wird, selbst dann die Geschwindigkeit mit der ein nichtgespreizter Zustand angewählt werden kann, wenn ein gespreizter Zustand ausgebildet wurde.
  • Die Begriffe gebogen (bend), gespreizt (splay) und verdrillt (twist) rühren von Betrachtungen der elastischen Verformungen eines nematischen Flüssigkristallmaterials und sind im Einzelnen in Kapitel 3 von "The physics of liquid crystals" von De Gennes und Prost, 1993 (2. Ausgabe), Oxford University Press (ISBN 0198520247) beschrieben. Kurz gesagt kann jede Verformung eines nematischen Flüssigkristallmaterials unter Verwendung von gespreizten, gebogenen und verdrillten Verformungskomponenten beschrieben werden. In einer Vorrichtung kann jede von einem Flüssigkristallmaterial angenommene Konfiguration unter Verwendung der drei Verformungskomponenten (d. h. Spreizung, Biegung und Verdrillung) beschrieben werden.
  • Die meisten Ausrichtungszustände umfassen zwei oder mehr elastische Verformungen. Dies trifft insbesondere auf Zellen mit parallelen Wänden zu, wo ein gleichmäßiger Wechsel der Neigung von einer Oberfläche zur anderen sowohl Spreiz- wie Biegungsverformungen einschließt. Darüber hinaus kann der Direktor in der Nähe von mit Gittern ausgerichteten Oberflächen beträchtliche elastische Verformungen erfahren, die ebenfalls Spreizung und Biegung einschließen. In diesen Fällen werden in einiger Entfernung von dem Oberflächenprofil (typischerweise innerhalb eines Teilungsabstands des sich wiederholenden Profils in Richtung des Volumens der Zelle) die Änderungen des Direktors in zwei Dimensionen verschwinden und man sagt, dass die Oberfläche eine gleichmäßige Vororientierung ausbildet. Weiter im Volumen der Zelle sind die Änderungen des Direktors innerhalb eines bestimmten Zustands unidimensional, wobei sie sich in der Richtung parallel zur Normalen der Vorrichtungsebene entsprechend dem angelegten Feld und den, mit der Wechselwirkung an den zwei Oberflächen verbundenen elastischen Verformungen ändern. Es wird festgestellt, dass der Begriff Vororientierung zur Bezeichnung dieser gleichförmigen Ausrichtung des Direktors in unmittelbarer Nähe der Oberfläche verwendet wird, die durch die Struktur dieser Oberflächeinduziert wird. Die Neigung des Direktors repräsentiert die örtliche Ausrichtung des Direktorfeldes, das sich unter Einfluss eines angelegten elektrischen Feldes verändern kann.
  • Der hierin verwendete Begriff der nichtgespreizten Zustände bezieht sich auf eine Flüssigkristallkonfiguration mit einem geringen Anteil an gespreizten Komponenten; zum Beispiel auf einen Zustand, worin die dominante Verformungskomponente gebogen ist. Es sollte angemerkt werden, dass ein homeotroper Zustand keine Spreizung aufweist und daher unter die Definition eines im Wesentlichen nichtgespreizten Zustands fällt.
  • Ein besonders wichtiges Beispiel für einen nichtgespreizten Zustand ist der gebogene Zustand. In einem gebogenen Zustand ist die Neigung des Direktors im Volumen der Zelle gleich oder größer als die Neigungsvorgabe an beiden Ausrichtungswänden. Insbesondere weist der gebogene Zustand gewöhnlicherweise einen Punkt innerhalb des Volumens der Zellen auf, an dem der Direktor senkrecht zur Zellenebene ausgerichtet ist. Aus diesem Grund wird, wie in Zeile 56 der Spalte 1 von Druckschrift US 6 512 569 beschrieben wird, ein solcher nichtgespreizter, gebogener Zustand manchmal als vertikaler oder "V-Zustand" bezeichnet. Ferner zeigt bei einem solchen gebogenen Zustand die gebogene Verformung auf beiden Seiten des vertikal ausgerichteten Direktors in eine entgegengesetzte Richtung. Wie im Einzelnen unten beschrieben werden wird, wird die verdrillte Komponente durch eine ebene Rotation des Flüssigkristalldirektors über die Dicke de Zelle (z. B. von der ersten Zellenwand zur zweiten Zellenwand) bestimmt und kann wie gewünscht ausgewählt werden, um das optische Ansprechverhalten maßzuschneidern. Mit anderen Worten können sowohl gespreizte als auch im Wesentlichen nichtgespreizte Zustände entweder in der verdrillten oder der nicht verdrillten Form vorgegeben werden.
  • Der erste Zustand der pi-Zelle ist vorteilhaft ein gebogener Zustand, bei dem die Neigung des Flüssigkristallmaterials an einem Punkt im Volumen der Zelle größer ist als die Neigungsvorgabe des Flüssigkristallmaterials an der ersten Zellenwand und an der zweiten Zellenwand. Dies kann einen ZBD-Fehlstellenzustand darstellen.
  • Wie oben beschrieben, weisen zenitisch bistabile oder multistabile Vorrichtungen einen oder mehrere Fehlstellenzustände (d. h. ein Zustand, bei dem die Oberflächenausrichtungskonfigurationen einer Oberfläche durch einen Flüssigkristalldefekt bewirkt wird) und einen kontinuierlichen (fehlstellenfreien) Zustand auf. Es wird darauf hingewiesen, dass ZBD-Vorrichtungen eher hybrid ausgerichtete nema tische Fehlstellenzustände, planar homogene Fehlstellenzustände oder verdrillte homogene Fehlstellenzustände aufweisen als einen Fehlstellenzustand, bei dem der Flüssigkristalldirektor (d. h. die durchschnittliche Richtung der langen Molekülachsen) im Volumen der Zelle in eine im Wesentlichen senkrecht zu den Zellwänden verlaufende Richtung weist. Der Vorteil des Vorsehens eines im Wesentlichen nichtgespreizten (z. B. gebogenen) Fehlstellenzustands dieser Art besteht in der wie oben beschriebenen Eignung schnell in den zweiten, im Wesentlichen nichtgespreizten Zustand zu schalten.
  • Hierbei wird unter Zellenmittelpunkt eine Ebene innerhalb des Flüssigkristallmaterials verstanden, die parallel zu den ersten und zweiten Zellenwänden verläuft und im Wesentlichen mittig zwischen der Ebene, die die erste Zellenwand definiert und der Ebene, die die zweite Zellenwand definiert, angeordnet ist. Bei einer Vorrichtung mit einer oder mehreren Gitteroberflächen wird der Mittelpunkt innerhalb einer Gitterweite vom durchschnittlichen Abstand zwischen einer Oberfläche und der anderen angenommen, wobei der Durchschnitt zumindest über die Fläche eines Pixels der Vorrichtung genommen wird. Ein Punkt, der sich im Wesentlichen in der Mitte befindet, kann sich irgendwo zwischen 1/4 und 3/4 des Abstands zwischen den Wänden befinden.
  • Günstigerweise sind die Flüssigkristallmoleküle, wenn die pi-Zelle in den ersten Zustand geschaltet wird, in der Nähe des Zellenmittelpunkts in eine, im Wesentlichen senkrecht zur ersten und zweiten Zellenwand verlaufenden Richtung ausgerichtet. Mit anderen Worten beträgt die Neigung des Flüssigkristallmaterials an dem Punkt im Volumen der Zelle im Wesentlichen 90°. Dies kann den so genannten ZBD-kontinuierlichen Zustand darstellen.
  • Elektrische Adressierungssignale werden an die pi-Zellenvorrichtung angelegt, um in einen der zwei Zustände zu überführen, von denen alle nichtgespreizte Zustände sind und von denen einer vorzugsweise ein gebogener Zustand ist. Das elektrische Adressierungsmittel ist so eingerichtet, dass sichergestellt wird, dass die zenitisch bistabile Oberfläche innerhalb des Gebiets von zumindest einem Pixel während zumindest eines Teils des Adressierungssignals in einen kontinuierlichen Zustand überführt wird. Dieses Adressierungsmittel wird günstigerweise am Anfang eines jeden Pixelschaltvorgangs vorgesehen, da es sicherstellt, dass sich der Direktor in einem nichtgespreizten Zustand und nicht in einem unerwünschten gespreizten Zustand befindet. Dieser anfängliche nichtgespreizte Zustand wird vorzugsweise von einem HAN-Zustand gebildet, da dies sicherstellt, dass die Änderung des Direktorfeldes in dem nachfolgenden Zustand schnell erfolgt.
  • Vorzugsweise ist die innere Oberfläche der zweiten Zellenwand ausgebildet, zwei oder mehr Oberflächenausrichtungskonfigurationen mit unterschiedlichen Oberflächenneigungsvorgaben für die Flüssigkristallmaterialschicht auszubilden. Mit anderen Worten wird eine "Doppel-ZBD"-pi-Zellenvorrichtung angegeben, bei der beide Oberflächen dem Flüssigkristallmaterial zwei oder mehr unterschiedliche Oberflächenneigungsvorgabewinkel verleihen können.
  • Der zweite Zustand ist günstigerweise ein im Wesentlichen homeotroper (kontinuierlicher) Zustand. Mit anderen Worten sind die Flüssigkristallmoleküle über die Dicke der Zelle in dem zweiten, im Wesentlichen nichtgespreizten Zustand senkrecht zu den Zellwänden ausgerichtet.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Doppel-ZBD-pi-Zellenvorrichtung ist der Überführungsschwellwert zwischen den zwei oder mehr Oberflächenausrichtungskonfigurationen, die von der inneren Oberfläche der ersten Zellenwand ausgebildet werden, vorteilhaft größer als die Überführungsschwellenwerte zwischen den zwei oder mehr stabilen Oberflächenausrichtungskonfigurationen, die von der inneren Oberfläche der zweiten Zellenwand ausgebildet werden. In diesem Fall besitzt die Oberflächenausrichtungskonfiguration mit der niedrigsten Neigungsvorgabe an der zweiten Zellenwand vorzugsweise eine geringere Neigungsvorgabe als die Neigungsvorgabe einer jeder der zwei oder mehr stabilen Ausrichtungskonfigurationen, die an der zweiten Zellenwand ausgebildet werden; d. h. die Neigungsvorgabe des ZBD-Fehlstellenzustands an der Oberfläche mit höherem Schwellwert ist höher als die Neigungsvorgabe des ZBD-Fehlstellenzustands an der Oberfläche mit niedrigerem Schwellwert.
  • Vorzugsweise ist die innere Oberfläche an der zweiten Zellenwand monostabil und zum Ausbilden einer einzelnen Ausrichtungskonfiguration angeordnet, die an das Flüssigkristallmaterial eine Neigungsvorgabe von weniger als 90° vermittelt. Die Neigungsvorgabe einer jeden der zwei oder mehr Oberflächenausrichtungskonfigurationen an der ersten Zellenwand ist vorteilhaft größer als die Neigungsvorgabe, die an der zweiten Zellenwand ausgebildet wird. Die Neigung beträgt im Zellenmittelpunkt günstigerweise mehr als 5°. Vorteilhaft sind ein beliebiger oder mehrere des zumindest ersten Zustands und des zweiten Zustands verdrillt. Mit anderen Worten kann eine verdrillte Zellenstruktur ausgebildet werden. Die Verdrillung kann vorteilhaft bis zu 180° betragen.
  • Auf der ersten Zellenwand und der zweiten Zellenwand sind vorzugsweise Elektroden angebracht, um eine Vielzahl einzeln elektrisch adressierbarer Gebiete festzulegen. Zum Beispiel sind an der ersten Zellenwand Zeilenelektroden und an der zweiten Zellenwand Spaltenelektroden vorgesehen, wodurch eine Matrix einzeln adressierbarer Gebiete geschaffen wird. Einige oder alle der Pixel können nichtlineare Element, wie zum Beispiel gegeneinander geschaltete (back-to-back) Dioden, Dünnfilmtransistoren oder Siliciumlogikschaltkreise umfassen. Alternativ kann die Vorrichtung als schneller optischer Einzelpixel-Verschluss ausgeführt sein.
  • Vorteilhaft wird der zweite Zustand von dem energetisch am meisten begünstigen Zustand gebildet, den das Flüssigkristallmaterial einnehmen kann. Der zweite Zustand kann zum Beispiel von einem kontinuierlichen Zustand mit hoher Neigung gebildet werden, wobei die Vorrichtung so ausgebildet ist, dass der zweite, im Wesentlichen nichtgespreizte Zustand den energetisch günstigsten Zustand bildet, den das Flüssigkristallmaterial einnehmen kann. Auf diese Weise wird die Vorrichtung, wenn entsprechend aufgebaut, dazu tendieren, den zweiten, im Wesentlichen nichtgespreizten Zustand (d. h. den kontinuierlichen Zustand) auszubilden. Daher wird das Flüssigkristallmaterial in den Räumen zwischen den Pixeln den kontinuierlichen Zustand ausbilden, womit sichergestellt wird, dass der erste, im Wesentlichen nichtgespreizte Zustand (eher als ein gespreizter Zustand) stets innerhalb eines jeden der Pixel ausgebildet wird.
  • Wenn zum Beispiel die zenitsch bistabile Oberfläche ausgebildet ist, beim ersten Abkühlen spontan den kontinuierlichen Zustand mit hoher Neigung auszubilden, dann verbleibt nach dem Schalten zumindest ein Teil des Raums zwischen den Pixeln in einem nichtgespreizten Zustand. Das Gitter kann zum Beispiel relativ flach ausgeführt werden, sodass es immer noch bistabil ist (d. h. es existiert eine Energiebarriere zwischen den Zuständen hoher Neigung und niedriger Neigung), aber der Zustand hoher Neigung besitzt eine niedrigere Energie als der Fehlstellenzustand mit niedriger Neigung. Daher bildet der Raum zwischen den Pixeln keine Keimzellen für einen gespreizten Zustand aus, sondern bildet vorteilhaft Keimzellen für einen nichtgespreizten Zustand aus. Ungleich früherer Verfahren zum Einführen von Keimzellen für den nichtgespreizten Zustand in die Räume zwischen den Pixeln (die vorzugsweise jedes Pixel umgeben), kann dieses Verfahren ohne Extrakosten für die Herstellung durchgeführt wer den, da es zur Ausbildung der Oberfläche dazugehört. Weitere Informationen über die Ausbildung von Oberflächen zur Steuerung der Neigungsvorgabe sind im oben beschriebenen Stand der Technik zu finden.
  • Vorteilhaft wird die Flüssigkristallmaterialschicht von einem nematischen Flüssigkristallmaterial gebildet. Dabei schließt das nematische Flüssigkristallmaterial cholesterische Flüssigkristalle mit großen Ganghöhen ein. Es kann auch eine chirale Verunreinigung beigemischt werden, um jede erforderliche Verdrillung zu erzielen. Das Flüssigkristallmaterial besitzt vorteilhaft eine positive dielektrische Anisotropie.
  • Die erste Zellenwand ist günstigerweise zur Bildung von zwei Oberflächenausrichtungskonfigurationen mit unterschiedlichen Neigungsvorgaben ausgebildet. Mit anderen Worten besitzt die erste Zellenwand eine bistabile Oberflächenstruktur; beispielsweise ein Oberflächenausrichtungsgitter. Alternativ können mehr als zwei Oberflächenausrichtungskonfigurationen, wie in WO 99/34251 beschrieben, vorgesehen sein.
  • Die pi-Zellenvorrichtung kann auch eine Flüssigkristallmaterialschicht umfassen, die zwischen einem Zellenwandpaar angeordnet ist, wobei eine oder beide der Zellwände so ausgebildet sind, dass sie zwei oder mehr stabile Ausrichtungskonfigurationen an die Flüssigkristallmaterialschicht vermitteln, und wobei die zwei oder mehr stabilen Ausrichtungskonfigurationen einen kontinuierlichen Zustand und einen oder mehrere Fehlstellenzustände umfassen, die Vorrichtung zwischen dem kontinuierlichen Zustand und jedem der einen oder mehreren Fehlstellenzustände umschalten kann, und einer der einen oder mehreren Fehlstellenzustände ein gebogener Zustand ist, bei dem die Neigung des Flüssigkristallmaterials an einem Punkt im Volumen der Zelle größer als die Neigungsvorgabe des Flüssigkris tallmaterials an jeder der Zellenwände ist. Vorzugsweise liegen die Flüssigkristallmoleküle, wenn sich die Vorrichtung im gebogenen Zustand befindet, in der Mitte der Zelle senkrecht zu den Zellenwänden.
  • Es kann auch eine pi-Zellen-Flüssigkristallvorrichtung vorgesehen werden, bei der jeder der geschalteten Zustände bei nichtvorhandenem elektrischen Feld weiter fortbesteht.
  • Die pi-Zellenvorrichtung kann ferner eine Flüssigkristallmaterialschicht umfassen, die zwischen einem Zellenwandpaar angeordnet ist und eine Vielzahl von Pixeln umfasst, die durch Zwischenpixelräume getrennt sind, und die interne Oberfläche von zumindest einem der Zellenwandpaare sowohl in den Pixeln als auch in den Zwischenpixelräumen so ausgebildet ist, dass zwei oder mehr Oberflächenausrichtungskonfigurationen mit unterschiedlichen Neigungsvorgaben vorgegeben werden, und das Material so ausgebildet ist, dass es bei nichtvorhandenem elektrischen Feld einen im Wesentlichen nichtgespreizten Zustand annimmt, sodass der im Wesentlichen nichtgespreizte Zustand in dem Zwischenpixelraum weiter fortbesteht.
  • Die pi-Zellenvorrichtung kann zusätzlich eine Flüssigkristallmaterialschicht umfassen, die zwischen einem Zellenwandpaar angeordnet ist, wobei das Flüssigkristallmaterial zwischen zumindest zwei im Wesentlichen nichtgespreizten Zuständen schnell elektrisch umgeschaltet werden kann, und die Vorrichtung vor einem Gebrauch auch von einem gespreizten Zustand in einen der nichtgespreizten Zustände geschaltet werden kann, wobei die innere Oberfläche von zumindest einer der Zellenwände dazu ausgebildet ist, zwei oder mehr unterschiedliche Neigungsvorgabewinkel in derselben Azimutebene zu vermitteln. Der gespreizte Zustand kann vorteilhaft in weniger als 1 Sekunde in einen nichtgespreizten Zustand umgeschaltet werden.
  • Günstigerweise sind Überführungsschwellwerte zwischen den zumindest zwei stabilen Oberflächenausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials an der ersten Zellenwand größer als die Überführungsschwellwerte zwischen den zumindest zwei stabilen Oberflächenausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials an der zweiten Zellenwand. Ferner befindet sich der Überführungsschwellwert des Flüssigkristallmaterials an der ersten Zellenwand vorzugsweise innerhalb des ersten Bereichs und der Überführungsschwellwert des Flüssigkristallmaterials an der zweiten Zellenwand innerhalb des zweiten Bereichs.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass zwei oder mehr der zumindest zwei stabilen Konfigurationen vorzugsweise optisch unterscheidbar sind. Ein Fachmann wird erkennen, wie durch die Verwendung von Polarisatoren, Retardationsfilmen usw. ein optischer Kontrast für die verschiedenen Konfigurationen erzielt werden kann. Die verwendete Materialschicht ist vorzugsweise bistabil. Alternativ kann das Material vorteilhaft drei oder mehr stabile Konfigurationen umfassen. Elektrophoretische Partikel (zum Beispiel ein geladenes Partikel oder ein geladenes Flüssigkeitströpfchen) können der Materialschicht ebenfalls beigefügt werden.
  • Die Materialschicht kann vorteilhaft Tröpfchen aus einem bistabilen Material in einer Trägersubstanz umfassen. Die Tröpfchen können gefärbt sein und können ein cholesterisches Flüssigkristallmaterial umfassen. Das Material kann alternativ hierzu Partikel umfassen.
  • Eine Vorrichtung mit einer wie oben beschriebenen Materialschicht kann zusätzlich eine oder mehrere weitere Materialschichten umfassen, wobei jede der weiteren Materialschichten zwischen einem Zellenwandpaar angeordnet ist und ein oder mehrere einzeln elektrisch adressierbare Gebiete umfasst und jede der einen oder mehreren einzeln elektrisch adressierbaren Gebiete einer jeden der weiteren Materialschichten mit dem Adressierungsmittel parallel zu einem der elektrisch adressierbaren Gebiete der Materialschicht elektrisch verbunden ist. Die erste Materialschicht und die eine oder mehrere weiteren Materialschichten können vorteilhaft in einem optischen Stapel angeordnet sein. Auf diese Weise wird eine optische Stapeleinrichtung einer weiter unten detaillierter beschriebenen Art angegeben.
  • Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Adressieren einer Anzeigevorrichtung angegeben, wobei die Anzeigevorrichtung eine abgegrenzte Materialschicht umfasst, die zur optischen Modulation ausgebildet ist und zumindest zwei stabile Konfigurationen annehmen und zwischen diesen umgeschaltet werden kann, und die Materialschicht ein oder mehrere einzeln elektrisch adressierbare Gebiete aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Schritte umfasst zum (a) Adressieren jedes einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets der Anzeigevorrichtung mit einem ersten Überführungsscan, um Material, das ein Überführungsschwellwert innerhalb eines ersten Bereichs aufweist, selektiv zu überführen, und (b) nachfolgenden Adressieren eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets der Anzeigevorrichtung mit einem zweiten Überführungsscan, um Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs aufweist, selektiv zu überführen, wobei der erste Überführungsscan unterschiedslos Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist, in eine der zumindest zwei stabilen Konfigurationen überführt, d. h. vorbelegt, und der zweite Überführungsscan nicht ausreicht, um Material, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist, zu überführen.
  • Das Verfahren umfasst nach den Schritten zum Adressieren der Vorrichtung mit dem ersten und dem zweiten Überführungsscan vorteilhaft einen zusätzlichen Schritt zum Adressieren der Anzeige mit einem oder mehreren weiteren Überführungsscans, wobei jeder weitere Überführungsscan ausgebildet ist, Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines bestimmten Energiebereichs aufweist, selektiv zu überführen, und wobei der obere Energiewert des gegebenen Energiebereichs niedriger ist als der obere Energiewert des Energiebereichs des vorangehenden Überführungsscans.
  • Die Vorrichtung umfasst günstigerweise eine Vielzahl getrennt elektrisch adressierbarer Gebiete.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, worin:
  • 1 ein Zweifeldadressierungsschema nach dem Stand der Technik zeigt,
  • 2 ein Vorbelegungsadressierungsschema nach dem Stand der Technik zeigt,
  • 3 den Bereich teilweiser Überführung für eine bistabile Flüssigkristallvorrichtung nach dem Stand der Technik veranschaulicht,
  • 4 die zufälligen Schwankungen an einer Anzeigetafel nach dem Stand der Technik zeigt, die Gebiete mit zwei unterschiedlichen Überführungsbereichen ergeben kann,
  • 5 das Prinzip einer Datenspannungsauswahl nach dem Stand der Technik zeigt,
  • 6 eine Multiscantechnik gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
  • 7 eine in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaute Anzeige zeigt,
  • 8 einen Querschnitt der Anzeige von 7 entlang der Linie II-II zeigt,
  • 9 die Verwendung multipler Scans für das Adressieren einer Vorrichtung veranschaulicht, die ein Kontinuum von Übergängen aufweist,
  • 10 eine fünfstufige Multiscantechnik zeigt,
  • 11 veranschaulicht, wie Taktimpulse in der Multiscantechnik verwendet werden können,
  • 12 typische ZBD-Überführungskurven zeigt, die keine Schwankungen in der Asymmetrie aufweisen,
  • 13 ZBD-Überführungskurven zeigt, worin keine Asymmetrie bewahrt wird,
  • 14 eine vergrößerte Darstellung von vier Schaltregionen einer ZBD-Vorrichtung zeigt,
  • 15 eine vergrößerte Ansicht der Anzeige von 7 bei Adressierungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 16 Beispiele für Zeilen und Datensignale angibt, die zur Implementierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können,
  • 17 Taktsignale und Datensignale zeigt, die drei erfindungsgemäße Überführungsscans angeben können,
  • 18 zeigt, wie jeder der Scans von 17 der Reihe nach auf die gesamte Anzeige angewandt werden kann,
  • 19 zeigt, wie jeder der drei Überführungsscans von 17 der Reihe nach auf jede Zeile angewandt werden kann,
  • 20 das gemessene Überführungsverhalten einer ZBD-Zelle zeigt,
  • 21 die gemessenen Übergänge von Fehlstellen zu kontinuierlich und von kontinuierlich zu Fehlstellen für eine Zelle zeigt, die Bereiche mit unterschiedlichen Gitterweiten umfasst,
  • 22 eine Reihe mikroskopischer Photographien von Überführungen an einer Zelle, die Bereiche unterschiedlicher Gitterweite aufweist, bei Verwendung multipler Scans zeigt,
  • 23 experimentelle Daten von Fehlstellen-zu-kontinuierlich-Übergängen und von kontinuierlich-zu-Fehlstellen-Übergängen für zwei Gebiete einer ZBD-Zelle mit 0,6 μm und 0,8 μm Abstand zeigt,
  • 24 mikroskopische Photographien von zwei ZBD-Zellenbereichen mit 0,6 μm und 0,8 μm Abstand zeigt, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung adressiert wurden,
  • 25 das elektro-optische Ansprechverhalten einer Doppel-ZBD-Vorrichtung zeigt,
  • 26 zeigt, wie eine Doppel-ZBD-Vorrichtung unter Verwendung multipler Scans nach einem ersten Vorbelegungszustand adressiert werden kann,
  • 27 zeigt, wie eine Doppel-ZBD-Vorrichtung unter Verwendung multipler Scans nach einem zweiten Vorbelegungzustand adressiert werden kann, und
  • 28 eine Explosionsdarstellung einer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellten Doppel-ZBD-Vorrichtung zeigt,
  • 29 die Betriebsweise einer pi-Zellenvorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt,
  • 30 die Betriebsweise einer ZBD-Oberflächen-pi-Zelle nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
  • 31 die Betriebsweise einer anderen ZBD-Oberflächen-pi-Zelle nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
  • 32 im Detail den Übergang nach dem Stand der Technik von einem gespreizten Zustand in einen gebogenen Zustand zeigt,
  • 33 ein Vergleichsbeispiel einer ZBD-Vorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt, worin bei der Ausbildung eines gebogenen Zustands kein Oberflächenschalten erfolgt,
  • 34 eine pi-Zellen-Doppel-ZBD-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
  • 35 Beispiele für im Wesentlichen nichtgespreizte Zustände zeigt,
  • 36 verschiedene gespreizte Zustände zeigt,
  • 37 die Energien von Fehlstellenzuständen und kontinuierlichen Zuständen in einer ZBD-Vorrichtung zeigt und
  • 38 einen rms-Betrieb einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 39 eine cholesterische Vorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann, und
  • 40 eine Mehrschichtstapelvorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann.
  • In der 6 ist das Prinzip der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Diagramm der 6 stellt die Pulsdauer über der Spannung dar und zeigt die Überführungseigenschaften eines ersten Gebiets 60 und eines zweiten Gebiets 62 einer bistabilen Vorrichtung. Die ersten und zweiten Gebiete weisen unterschiedliche Überführungsenergien auf. Bei jedem der Bereiche stellt die durchgezogene Linie den Punkt einer 90%igen Überführung dar (d. h. τV90%) und die gepunktete Linie stellt den Punkt einer 10%igen Überführung (d. h. τV10%) dar. Diese Nomenklatur ist in der Technik bekannt und oben unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben.
  • Gemäß der Erfindung werden das erste Gebiet 60 und das zweite Gebiet 62 in separaten Scans adressiert. Die Auswahl der Datenspannungen für die zwei sich unterschiedlich verhaltenden Bereiche sind in 6 gezeigt. Ein erster Scan mit einem Taktspannungsimpuls Vs1 wird in Kombination mit einem Auswahl- (+Vd) oder einem Nichtauswahl- (–Vd) Datenspannungsimpuls verwendet, um ein selektives Schalten des ersten Gebiets 60 zu erreichen. Ein zweiter Scan mit einer Taktspannung Vs2 wird in Kombination mit dem Auswahl (+Vd)- oder Nichtauswahl- (–Vd) Datenspannungsimpuls verwendet, um ein selektives Schalten des zweiten Gebiets 62 zu erhalten.
  • Die Verwendung von zwei Scans (d. h. des ersten Scans und des zweiten Scans) ermöglicht es, die Anzahl der elektronischen Treiber, die zur Adressierung der ganzen Anzeige benötigt werden, zu verringern und/oder gestattet die Verwendung niedrigerer Datenspannungen (wenn auch mit längeren Zeilenadressierungszeiten). Die Erfindung gestattet daher das Überführen einer bistabilen Anzeige in den erforderlichen Zustand mit einer möglichst niedrigen Datenspannung und/oder mit einer verringerten Anzahl von Scanelektroden und/oder Treibern. Der Ansatz kann dazu verwendet werden, die Schwankungen des Überführungsverhaltens durch Verwendung multipler Scans an der Anzeige zu kompensieren.
  • Die Verwendung von zwei Scans (d. h. des ersten Scans und des zweiten Scans), worin der erste Scan einen initialen Vorbelegungsimpuls umfasst, kann auch als ein Dreifeldmultiplexschema bezeichnet werden. Mit anderen Worten stellt das erste Feld den Vorbelegungsimpuls dar, das zweite Feld legt Impulse an, um Bereiche mit einem Überführungsschwellwert innerhalb eines ersten Bereichs zu adressieren und Feld 3 wendet Impulse an, um Bereiche mit einem Überführungsschwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs zu adressieren. Ein Einzelbild (d. h. ein auf die Anzeige geschriebenes Informationsmuster) wird somit durch die drei Felder geschrieben.
  • Auf diese Weise kann man ersehen, dass die vorliegende Erfindung eine Unterscheidung für die zwei Gebiete durch Verwendung von Datenspannungen zulässt, die etwas größer als die Breite für eine teilweise Überführung sind, nämlich:
    Figure 00430001
  • Dies besitzt das Potential für eine deutliche Reduzierung der Datenspannung in Richtung eines Minimums der Breite für einen partiellen Übergang. Diese niedrigere Datenspannung reduziert den Stromverbrauch während einer Aktualisierung und verringert optische Transienten und Rückbildungs-Effekte.
  • Falls die Schwankungen an derselben Scanelektrode auftreten (ob durch Auslegung oder weil die Schwankungen zufällig sind) müssen dieselben Daten beide Bereiche 1 und 2 adressieren. Dies wird erreicht, indem sichergestellt wird, dass der Bereich (Bereich 1) mit höherer Spannung zuerst adressiert wird. Das Signal, das verwendet wird, um den Bereich 1 in den gewünschten Zustand zu adressieren (beispielsweise schwarz für Vs1 – Vd und weiß für Vs1 + Vd) wird in derselben Zeile auch im Bereich 2 angewandt. Die Bestandteile der adressierten Zeile mit dem niedrigeren Schwellwert (Bereich 2) werden bei einer von beiden resultierenden Überführungen überführt und erscheinen daher unabhängig von den Daten (in diesem Beispiel) weiß. In einem nachfolgenden Scan der Zeile wird die Taktspannung jedoch auf Vs2 erniedrigt, wodurch diese Gebiete adressiert werden können. In diesem nachfolgenden Scan besitzt keine der Resultierenden (Vs2 – Vd noch Vs2 + Vd) genügend Energie, um das Gebiet 1 zu überführen, und daher wird die gesamte Zeile mit dem erwünschten Bild adressiert.
  • 7 zeigt eine Anzeigetafel, die für drei getrennte Schwellwerte an jeder Zeilenelektrode ausgebildet ist. Die Anzeigetafel weist vier Zeilenelektroden 70a–70d (auf die gemeinsam als Zeilenelektroden 70 Bezug genommen wird) und acht Spaltenelektroden 72a–72h (auf die gemeinsam als Spaltenelektroden 72 Bezug genommen wird) auf. Ebenso sind eine Zeilentreiberelektronik 74 und eine Spaltentreiberelektronik 76 vorhanden. Die Zeilen- und Spaltenelektroden überlappen sich, um zweiunddreißig Bereiche auszubilden, die durch Anlegen einer Spannung an eine geeignet Zeile und Spalte einzeln adressiert werden können. Jede Zeilenelektrode 70 umfasst drei Bereiche mit unterschiedlichen Überführungsschwellwerten; einen ersten Bereich 80, einen zweiten Bereich 82 und einen dritten Bereich 84.
  • In der 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II der in 7 gezeigten Paneele dargestellt. In der 8 ist ein Ausrichtgitter zur Ausbildung des ersten Bereichs 80, des zweiten Bereichs 82 und des dritten Bereichs 84 gezeigt. Ebenso sind die Spaltenelektrode 72h, die Zeilenelektroden 70a und 70b, eine untere (homeotrope, monostabile) Ausrichtungsschicht 86 und optische Komponenten 88 gezeigt. Die optischen Komponenten 88 können Polarisierer, Kompensationsplatten, Diffusoren und/oder Reflektoren umfassen, die in etlichen, den Fachleuten vertrauten Konfigurationen verwendet werden. Anzumerken ist, dass eine oder beide der angegebenen optischen Komponenten 88 nicht erforderlich sein müssen, um eine bestimmte Konfiguration der Vorrichtung zu implementieren.
  • Festzustellen ist, dass die Bereiche 80, 82 und 84 mit anderen Verfahren gebildet werden können, um die Schwellwerte zu verändern. Solche Verfahren umfassen das Ausbilden von Löchern in den Elektroden, Variationen in der Ausrichtung (z. B. Photoausrichtung), Unterschiede in der Vororientierung, Änderungen in der Form der Gitter oder den Verankerungseigenschaften. Die Veränderung kann die bistabile Oberfläche oder die gegenüberliegende monostabile Oberfläche betreffen.
  • Das dielektrische Material des Ausrichtungsgitters, das den ersten, zweiten und dritten Bereich 80, 82 und 84 bildet, wird in jedem der drei Bereiche mit einer unterschiedlichen Dicke gewählt. Das verändert den Zellenzwischenraum und die über das modulierende Medium angelegte Spannung (wegen dem Spannungsabfall über der dielektrischen Schicht) und führt in dem ersten, zweiten und dritten Gebiet 80, 82 und 84 zu unterschiedlichen Überführungsschwellwerten. Es wird angenommen, dass das dritte Gebiet 84 den höchsten Übergangsschwellwert aufweist, da die dielektrische Fehlanpassung der Ausrichtungsschicht erheblicher ist, als die Veränderung des Zel lenzwischenraums. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Zelle so auszubilden, dass der erste Breich 80 den höchsten Schwellwert aufweist.
  • Während des Betriebs wird jede der vier Zeilen 70 nacheinander vorbelegt und dann dreimal gescannt, wobei an die Spalten 72 synchron geeignete Daten angelegt werden. Ersatzweise können alle Zeilen zu Beginn vorbelegt werden und gleichzeitig anschließend eine jede sequentiell gescannt werden, entweder nacheinander oder in einer vorgegebenen Reihenfolge. Beim ersten Scan einer bestimmten Zeile ist die Spannung (Vs1) ausreichend hoch, um die zwei Bereiche mit den niedrigeren Schwellwerten (d. h. den ersten und den zweiten Bereich 80 und 82) unterschiedslos und ungeachtet der an der Spalte anliegenden Daten in einen Zustand zu überführen. Das Datensignal wird jedoch mit Vs1 kombiniert, um entweder den dritten Bereich 84 in den erforderlichen Zustand zu überführen oder ihn unverändert zu belassen. In dem zweiten Scan der Zeile wird die angelegte Spannung auf Vs2 erniedrigt, die so gewählt ist, dass sie den ersten Bereich 80 unabhängig von den Daten überführt, während der dritte Bereich 84 unverändert belassen wird; der zweite Bereich 82 wird den Daten ±Vd entsprechend unterschiedlich überführt. Die Adressierung der Zeile wird im dritten Scan vervollständigt, bei dem Vs3 sowohl den zweiten als auch den dritten Bereich 82 und 84 unverändert belässt, aber den ersten Bereich den Daten entsprechend unterschiedlich überführt.
  • Auf diese Weise ist es möglich, die zum Adressieren der gesamten Anzeige erforderliche Anzahl an elektronischen Treibern zu verringern. Man kann daraus ersehen, dass die dreifache Anzahl von Pixeln adressiert werden kann, ohne dass die mit der zusätzlichen Treiberelektronik verbundenen Kosten entstehen. Das Bild besitzt bei der unter Bezug auf die 7 und 8 beschriebenen Anzeigetafel 12 × 8 (d. h. 96) Pixel, obwohl nur vier Zeilenelektroden 70 verwendet werden. Weitere Vorteile umfassen die Verringerung des Raums zwischen den Pixeln (d. h. weniger Raum zwischen den Elektroden) und daher einen verbesserten Kontrast und ein verbessertes Reflexionsvermögen (d. h. für die Pixel ein erhöhtes Aperturverhältnis).
  • Es sollte noch einmal hervorgehoben werden, dass sich die vorliegende Erfindung von den verschiedenen, zum Erreichen einer analogen Grauskala eingesetzten Techniken des Standes der Technik gänzlich unterscheidet. Die vorliegende Erfindung gestattet es, das elektrooptische Ansprechverhalten der Vorrichtung innerhalb eines einzelnen elektrisch adressierbaren Bereichs (z. B. des Überlappungsbereichs von einer Zeilen- mit einer Spaltenelektrode) durch mehrfache Adressierungsscans zu variieren. Bei einer analogen Grauskala wird dagegen das Datensignal moduliert, um den geforderten Anteil einer Pixelfläche zu überführen. Die vorliegende Erfindung sieht daher eine Taktspannung vor (die gewöhnlicherweise eine viel höhere Spannung als die Datenspannung ist), die über aufeinander folgende Scans hinweg moduliert wird. Diese mit Mehrfachscans kombinierte Taktimpulsmodulation hält die Datenspannung relativ niedrig, was, wie oben beschrieben, eine Anzahl von Vorteilen aufweist. Die vorliegende Erfindung kann natürlich mit analogen Grauskalentechniken kombiniert werden, um eine Grauskalenvorrichtung mit einer verringerten Anzahl an elektronischen Treibern zu erreichen.
  • Das Verfahren kann auch dazu verwendet werden, um die, zum Erzeugen einer Grauskala mittels ungleichmäßiger räumlicher Unterteilung erforderliche Anzahl von Treibern zu verringern. In einer solchen Anordnung können die Bereiche (z. B. Bereich 80, 82 und 84 von 7) so gestaltet werden, dass sie innerhalb eines jeden Pixels unterschiedliche Flächen einnehmen. Zum Beispiel kann der erste Bereich 80 eine viermal größere Fläche als der dritte Bereich 84 einnehmen, während der zweite Bereich 82 halb so groß wie der dritte Bereich 84 sein kann. Eine derartige digitale Gewichtung ist den Fachleuten zum Erzeugen einer linearen Grauskala mit der geringsten Anzahl separat adressierbarer Bereiche wohlbekannt. Wenn auch analoge Grauskalenstufen umfasst werden sollen, kann eine andere Gewichtung der Bereiche verwendet werden. Wenn zum Beispiel drei analoge Stufen möglich sind, dann können insgesamt siebenundzwanzig Grauwerte mit 1:3:9 gewichteten Bereichen erzielt werden. Dies erfolgt für eine einzelne Zeile und Spalte (d. h. einen getrennt elektrisch adressierbaren Bereich) unter Verwendung der vorliegenden Erfindung.
  • Mehrfachmodulierte Scans können zusätzlich zur Verwendung der Erfindung bei Anzeigetafeln, die für mehrfache Schwellwerte ausgestaltet sind, verwendet werden, um zufällige Schwankungen über der Anzeigetafel zu kompensieren. Dies erfolgt in einer Weise analog zum vorangehenden Beispiel mit dem Unterschied, dass für jeden der mehrfachen Scans dieselben Daten verwendet werden. Mit anderen Worten schreibt jeder Scan das selbe Datenmuster, aber jeder Scan überführt nur innerhalb eines bestimmten Schwellwertbereichs selektiv Material. Auf diese Weise werden die Daten in alle Gebiete der Anzeige geschrieben, deren Material eine Überführungsschwellwert innerhalb eines der Scanbereiche aufweist.
  • In der Praxis ändern sich die Übergangskurven bei zufälligen Schwankungen über eine Anzeige eher auf kontinuierliche Weise denn durch Ausbilden zweier unterschiedlicher Betriebsbereiche. Selbst in diesen Fällen kann die Anzeige insgesamt immer noch vorteilhaft mit zwei Scans adressiert werden.
  • 9 zeigt Daten und Taktspannungen, die zum Adressieren einer Anzeigetafel, die ein Kontinuum von Überführungsübergängen aufweist, geeignet sind. Die Vorrichtung kann als mit einem Bereich niedrigsten Schwellwerts (Kurve 90) und einem Bereich höchsten Schwellwerts (Kurve 92) versehen betrachtet werden. Datenimpulse (+Vd und –Vd) und Taktimpulse (Vs1 und Vs2) werden so ausgewählt, dass die gesamte Anzeige mit zwei Scans adressiert werden kann; dem ersten bei Vs1 kombiniert mit den erforderlichen Daten und dem zweiten bei Vs2 mit den erforderlichen Daten, wobei Vs1 > Vs2 ist.
  • Die Verwendung von zwei derartigen Scans hat zum Ergebnis, dass die Datenspannung (nahezu) halbiert wird, wenn auch auf Kosten einer verdoppelten Aktualisierungsrate. Wie unten beschrieben werden wird, kann eine gewisse Überlagerung der resultierenden Spannungen günstig sein (z. B. ungefähr (δV)/2), um sicherzustellen, dass die Bereiche der Zellen mit Schaltenergien nahe dem Überkreuzen in den gewünschten Zustand überführt werden.
  • Falls eine Vorrichtung die in 9 gezeigten Eigenschaften aufweist, ist die Datenspannung, die erforderlich ist, um sicherzustellen, dass alle Gebiete der Anzeige richtig adressiert werden, gegeben durch:
    Figure 00490001
  • Dies entspricht der halben Leistung, die von einem nach Gleichung (2) typischen Schema nach dem Stand der Technik benötigt wird.
  • In der Praxis zieht man es vor, Vd geringfügig größer zu wählen als es dem Gleichheitszeichen von Gleichung (4) entspricht, um sicherzustellen, dass die gesamte Anzeige sich in dem gewünschten Zustand befindet. Weitere Verringerungen von Vd sind möglich, indem die Anzahl des Scans bei sukzessiv abnehmender Taktspannung erhöht wird. Im Allgemeinen wird die Datenspannung bei n Scans entsprechend einem Faktor n reduziert:
    Figure 00490002
  • Die maximale Anzahl von Scans, die noch als lohnend anzusehen ist, beträgt:
    Figure 00500001
    worin V100% – V0% die inhärente Breite einer partiellen Überführung eines mikroskopischen Gebiets darstellt.
  • Bei einem Scanvorgang mit n Zeilen bewegt sich die Energie für eine Aktualisierung dann in den Bereich:
    Figure 00500002
    worin f die Anzahl der Aktualisierung von Einzelbildern (z. B. die Frequenz bei einer beständig aktualisierten Vorrichtung) und C die Kapazität bedeuten. Der Einsatz eines n-fachen Multiscanansatzes ergibt, verglichen mit konventionellen Aktualisierungstechniken, eine n-fache Reduzierung der zur Aktualisierung der Anzeige erforderlichen Energie.
  • 10 zeigt, wie für das in 9 gezeigte Kontinuum von Übergängen jede Zeile fünfmal gescannt werden kann (d. h. mit Spannungen Vs1, Vs2, Vs3, Vs4 Vs5), wodurch die Datenspannung um nahezu einen Faktor fünf reduziert werden kann. Anzumerken ist, dass die höchste verbleibende Spannung mit jedem nachfolgenden Scan verwendet werden muss.
  • Die 11 veranschaulicht, wie anstatt der Modulation der Taktspannung Vs zwischen aufeinander folgenden Scans die Breite des Zeitabschnittes für den Taktimpuls geändert werden könnte. In diesem Beispiel wird zunächst der längste Zeitabschnitt verwendet und die nachfolgenden Scans werden zunehmend verkürzt. Eine Kombination beider, der Pulsbreiten (τ–) und der Pulsspannung (V)-Modula tion kann bevorzugt werden, um einen breiten Betriebsbereich sicherzustellen. Außer einer Änderung von Impulsbreite und Impulsdauer können auch Änderungen bezüglich der resultierenden Impulsform und/oder Änderungen der Verzögerung zwischen Impulsen verwendet werden, um für die erforderliche Fallunterscheidung zu sorgen.
  • In der 12 sind die Schaltkurven einer ZBD-Vorrichtung gezeigt, die erste, zweite und dritte Bereiche mit unterschiedlichen Überführungseigenschaften umfasst. Eine erste Kurve 121, eine zweite Kurve 122 und eine dritte Kurve 123 veranschaulichen die Spannung und das Zeitfenster, die in den ersten, zweiten und dritten Bereichen, jeweils zum Überführen der Vorrichtung von dem Fehlstellenzustand in den kontinuierlichen Zustand erforderlich sind. Eine erste Kurve 121', eine zweite Kurve 122' und eine dritte Kurve 123' veranschaulichen wie die Vorrichtung mit einem negativen Spannungsimpuls eines gegebenen Zeitfensters vom kontinuierlichen Zustand in den Defektzustand überführt werden kann. Die drei unterschiedlich überführenden Bereiche können technisch so ausgeführt sein oder von Ungleichförmigkeiten entlang der Vorrichtung herrühren.
  • Symmetrische Vorrichtungen werden so genannt, wenn zum Überführen von kontinuierlich zu Fehlstellen wie von Fehlstellen zu kontinuierlich ein Spannungsimpuls mit demselben Betrag (d. h. |τV|) verwendet wird, oder wenn die Unterschiede in den Schwellwerten von einem Übergang zum anderen konstant bleiben. Eine symmetrische ZBD-Vorrichtung mit drei Bereichen, die die in 12 gezeigten Eigenschaften aufweist, kann nach dem folgenden Verfahren in den Fehlstellenzustand überführt werden:
    • (i) Vorbelegen der gesamten Vorrichtung mit dem Fehlstellenzustand durch Anwenden eines Vorbelegungsimpulses 124 mit negativer Polarität.
    • (ii) Anwenden eines ersten Scans positiver Polarität (d. h. Schalten vom Fehlstellenzustand in den kontinuierlichen Zustand) mit Nichtauswahldaten. Dies ergibt einen ersten resultierenden Impuls 126, der den ersten Bereich (d. h. das Gebiet mit der ersten Kurve 121) unverändert im Fehlstellenzustand belässt. Der zweite Bereich (d. h. der Bereich, der die zweite Kurve 122 aufweist) wird teilweise mit dem kontinuierlichen Zustand vorbelegt und der dritte Bereich (d. h. der Bereich, der die dritte Kurve 123 aufweist) wird vollständig mit dem kontinuierlichen Zustand vorbelegt.
    • (iii) Anwenden eines zweiten Scans negativer Polarität (d. h. Schalten vom kontinuierlichen Zustand in den Fehlstellenzustand) mit Auswahldaten. Dies bewirkt einen zweiten resultierenden Impuls 128, der den ersten Bereich unverändert im Fehlstellenzustand belässt. Die zweiten und dritten Bereiche sind nun vollständig in den Fehlstellenzustand überführt.
  • Dadurch erhält die Vorrichtung den erwünschten Endzustand, auch wenn der Bereich 2 während des ersten Scans nur teilweise in den Fehlstellenzustand überführt wurde. Nebenbei bemerkt würde, falls die Datensignalform umgekehrt würde, ein Vorbelegungsimpuls 124' zum Schalten der drei Bereiche in den kontinuierlichen Zustand verwendet werden. Der erste Scan würde dann Auswahldaten enthalten, um einen resultierenden Impuls 130 zu erhalten, der alle Bereiche in den Fehlstellenzustand schaltet, während der zweite Scan Nichtauswahldaten aufweisen würde, womit ein resultierender Impuls 132 erhalten würde, der keinen der drei Bereiche schaltet.
  • Die oben angegebenen Adressierungsverfahren unterstellen jedoch, dass jede Asymmetrie zwischen den beiden Übergängen (d. h. kontinuierlich zu Fehlstellen und Fehlstellen zu kontinuierlich) konstant bleibt. Abweichungen im Offset, des Zellenzwischenraums oder des Gitterabstands ergeben wenig oder keine Änderung des Asymmetrieumfangs im Ansprechverhalten der Vorrichtung. Gewisse Abweichungen (z. B. im Zeichen-Zwischenraumverhältnis oder der Form des Gitters) können eine Änderung im Umfang der beobachteten Asymmetrie bewirken.
  • Die Auswirkung der Asymmetrie auf das Umschaltverhalten bei der Multiscantechnik der Erfindung ist in 13 veranschaulicht. Eine erste Kurve 131, eine zweite Kurve 132 und eine dritte Kurve 133 veranschaulichen die Spannung und das Zeitfenster, die erforderlich sind, um die Vorrichtung in den ersten, zweiten und dritten Bereichen jeweils von dem Fehlstellenzustand in den kontinuierlichen Zustand zu überführen. Eine erste Kurve 131', eine zweite Kurve 132' und eine dritte Kurve 133' veranschaulicht, wie ein negativer Spannungsimpuls mit einem gegebenen Zeitfenster die Vorrichtung vom kontinuierlichen Zustand in den Fehlstellenzustand überführen kann.
  • Die Vorrichtung von 13 weist somit drei Musterbereiche auf, die Umschalteigenschaften konstanter Asymmetrie bei equidistant beabstandeten Schaltspannungen aufweisen. Falls die Takt- und Datenspannungen so gewählt werden, dass sich beide Scans im Bereich des teilweisen Umschaltens des zweiten Gebiets (d. h. die Kurven 132 und 132') überlappen, so wird für die zwei Scans ein sauberes Schalten beobachtet.
  • 14 zeigt eine vergrößerte Ansicht der ersten, zweiten und dritten Kurven 131, 131', 132, 132', 133 und 133'. Ebenso sind die Schaltkurven 132A' und 132A' eines vierten Bereichs gezeigt. Der vierte Bereich (d. h. Kurven 132A und 132A') besitzen ähnliche Überführungseigenschaften wie der zweite Bereich (d. h. Kurven 132 und 132'), aber mit einer abweichenden Asymmetrie im Schalten.
  • Man kann ersehen, dass, falls die Vorrichtung in den Fehlstellenzustand durch einen Vorbelegungsimpuls 134 vorbelegt wird, ein Nichtauswahlimpuls, der während des ersten Scans angewandt wird (d. h. ein resultierender Impuls 136) den vierten Bereich teilweise in den kontinuierlichen Zustand überführt. Ferner wird ein während des zweiten Scans angelegter Auswahlimpuls (d. h. resultierender Puls 138) den vierten Bereich nur teilweise zurück in den Fehlstellenzustand überführen. Falls der zweite Bereich bereits teilweise überführt wurde, bevor der zweite Scan angewandt wurde, kann eine geringere als die volle Schaltspannung ausreichend sein, um den teilweisen Zustand in den Fehlstellenzustand zu schalten; dies gilt jedoch nicht für große Änderungen in der Asymmetrie und wäre hierfür nicht möglich. Man kann jedoch daraus ersehen, dass eine Verbreiterung der Überlagerung benachbarter Scans dieses Problem lösen würde.
  • Die Grundlagen der Erfindung wurden oben beschrieben. In einer brauchbaren Vorrichtung wird die Erfindung jedoch wahrscheinlich unter Verwendung einer Adressierungsimpulssequenz implementiert, damit die vielen Pixel der Vorrichtung den gewünschten Zustand erreichen können. Wie ebenfalls oben beschrieben wurde, umfassen die Anordnungen nach dem Stand der Technik sowohl die Zweifeld- wie die Vorbelegungsadressierung. Beide Arten dieser Adressierungstypen sind mit der vorliegenden Erfindung möglich.
  • Die folgenden Beispiele zeigen Adressierungsschemata zur Anwendung bei bistabilen Vorrichtungen, die für einen bestimmten Punkt der Vorrichtung in der Lage sind, entweder den Zustand A oder den Zustand B einzunehmen. Es werden zwei Punkte oder Bereiche der Zelle berücksichtigt (d. h. AA, AB, BA oder BB), wobei der erste einen höheren Schwellwert zum Umschalten erfordert als der zweite (d. h. hoch, niedrig). Es wird angenommen, dass eine positive Spannung (+Vs und +Vd) das Pixel eher in den Zustand A überführt, wohinge gen eine negative Spannung (–Vs, –Vd) ein Pixel in den Zustand B überführt. In einer Anzeigevorrichtung erscheint ein Zustand gewöhnlicherweise reflektierend oder weiß (beispielsweise Zustand A) und der andere dunkel (beispielsweise Zustand B). Wo das Pixel vom erwünschten Zustand abweicht (d. h. Fehler), wird der Zustand in Fettdruck angegeben. Das Ziel des Adressierungsschemas ist sowohl sicherzustellen, dass es keine Fehler nach Abschluss der Adressierungssequenz gibt, und dass der erwünschte Zustand in der kürzesten Zeit (das heißt mit der geringsten Anzahl von Schritten) erreicht wird.
  • Um die Vorteile der Erfindung hervorzuheben, werden zunächst mehrere Gegenbeispiele für Adressierungssequenzen betrachtet. Man nehme zunächst die in der unten stehenden Tabelle 1 gezeigte Situation. Diese benutzt einen Vorbelegungsimpuls, um sowohl die hohen wie die niedrigen Bereiche in den Zustand B (BB) zu überführen. Während der Dauer der Zeilenadressierung besitzt der erste Impuls für die Überführung in den Zustand A eine Amplitude V2 mit positiver Polarität. Ein selektives Überführen der Bereiche mit niedrigem (zweiten) Schwellwert erfolgt entsprechend danach, ob die Daten positiv sind oder nicht; keiner der Bereiche mit dem hohen (ersten) Schwellwert erhält Impulse mit einer zum Überführen ausreichenden Energie. In der zweiten Zeitspanne wird +V1 angelegt und mit den Daten kombiniert, um die hohen Bereiche abhängig von den Daten in den Zustand A zu überführen oder unverändert zu belassen. Jedoch werden alle niedrigen Bereiche unabhängig von den Daten in den Zustand A überführt. Falls die Spannung in dieser Zeitspanne –V1 betragen würde, würden die niedrigen Gebiete stattdessen unterschiedslos in den Zustand B überführt werden. Unabhängig von der Ausgangskonfiguration führt keiner der Fälle zum erwünschten Bild.
  • Tabelle 1 – Vorbelegung niedrig, dann hoch/keine Dateninversion
    Figure 00560001
  • In Tabelle 2 besteht bei der letzten Zeitspanne –V2 und kein Teil des Signals reicht aus, um das Gebiet mit hohem Schwellwert in den Zustand A zu überführen. Das bedeutet, dass die gesamte zweite Zeitspanne bei Kombination mit denselben Daten keine Auswirkungen besitzt und redundant ist. Würden die Daten während der zweiten Zeitspanne invertiert werden, so würden die Pixel unabhängig von der Ausgangsbedingung nach BB überführt.
  • Tabelle 2 – Vorbelegung beide niedrig/keine Dateninversion
    Figure 00560002
  • Tabellen 3 und 4 zeigen Beispiele einer Zweifeldadressierung, die nicht zu den gewünschten Ergebnissen führt. In Tabelle 3 werden sowohl positive Spannungen im ersten Feld als auch negative Spannungen im zweiten angelegt. Der zweite Zeitabschnitt ist in jedem Feld redundant. Eine Inversion der Daten im zweiten Feld (wie im Schema der Tabelle 4) verringert die Fehler nicht.
  • Tabelle 3 – Zwei Felder hoch, dann niedrig/kein Wechsel/keine Dateninversion
    Figure 00570001
  • Tabelle 4 – Zwei Felder hoch, dann niedrig/kein Wechsel/Dateninversion
    Figure 00570002
  • Tabelle 5 zeigt ein Schema, das eine Sequenz von Takten +V1 und –V2 verwendet, aber immer noch zu einem Fehler führt, wenn der Bereich mit hohem Schwellwert von einem Anfangszustand A in den gewünschten Zustand B überführt werden soll.
  • Tabelle 5 – Einzelfeld hoch, dann niedrig/wechselnde Polaritäten/keine Dateninversion
    Figure 00580001
  • Tabellen 6 bis 9 geben Beispiele an, wie zwei Bereiche mit unterschiedlichen Schwellwerten gemäß der vorliegenden Erfindung zu adressieren sind. Die Beispiele verwenden alle das Schema, um die zum Adressieren der Anzeige erforderliche Datenspannung zu erniedrigen, wobei die erwünschten Zustände entweder AA oder BB (niemals AB oder BA) sind. Die selben Grundsätze gelten auch für die Fälle, bei denen die Schwellwerte absichtlich geändert wurden, um individuell adressierbare Gebiete auszubilden, wobei sich dann aber die Daten von einem Zeitraum zum nächsten ändern können.
  • Tabelle 6 zeigt ein einfaches Adressierungsschema, nach dem jeder Bereich vor dem Anlegen eines geeigneten Adressierungssignals vorbelegt wird. Anfänglich bestehen keine Einschränkungen bezüglich der Vorbelegung, die so gewählt wird, dass sich die gesamte Anzeige unabhängig vom Ausgangszustand im Zustand B befindet. Diese Vorbelegung kann auf alle Zeilen gleichzeitig angewandt werden oder kann vor der Adressierungssequenz auf eine oder mehrere Zeilen beschränkt sein. Sie kann bezüglich des Gleichstromanteils ausgeglichen sein oder Teile umfassen, die den Netto-Gleichstromanteil des gesamten Einzelbilds kompensieren. Zum Sicherstellen der Vorbelegung während dieser Zeitspanne können an die Spalten Daten ange legt werden, aber der Vorbelegungsimpuls wird oft gleichzeitig mit den Scansignalen in anderen Zeilen der Anzeige angewandt. In diesen Fällen ist der Impuls unabhängig von den an die Spalten angelegten Daten (d. h. mit den Daten, die mit den Scansignalen an den anderen Zeilen verknüpft sind) zum Überführen in einen bestimmten Zustand ausgestaltet.
  • Der Vorbelegung folgt ein hoher Umschaltimpuls (in diesem Beispiel +V1) zusammen mit den entsprechenden Daten an den Spalten, wodurch die Gebiete mit hohem Schwellwert selektiv. überführt werden und die Gebiete mit dem niederen Schwellwert unterschiedslos im gegenteiligen Zustand überführt werden. Sobald die Gebiete mit hohem Schwellwert adressiert wurden, müssen nur die Gebiete mit niedrigem Schwellwert in den ersten Zustand zurück vorbelegt werden, um sie für die Adressierung der Zustände mit niedrigem Schwellwert in der folgenden Zeitspanne vorzubereiten. Idealerweise werden die Vorbelegungsimpulse so gewählt, dass sie die Bereiche mit niedrigem Schwellwert vollständig überführen, ohne die Gebiete mit hohem Schwellwert, die bereits adressiert wurden, zu beeinträchtigen.
  • Tabelle 6 – Getrennte Vorbelegung für hoch und dann niedrig
    Figure 00590001
  • Ein alternatives und möglicherweise vorteilhafteres Schema ist in der Tabelle 7 gezeigt. Dieses Schema macht sich die Tatsache zunutze, dass die erste hohe Schaltspannung (+V1) die Gebiete mit niedrigem Schwellwert vollständig vorbelegt, während sie die Gebiete mit hohem Schwellwert selektiv adressiert. Falls das nachfolgende Signal daher in seiner Polarität invertiert wird (und auch mit der geeigneten Amplitude versehen wird), so führt es in Kombination mit den Daten zum gewünschten Zustand. Auf diese Art und Weise sind zwei Zeitfenster nötig, um sicherzustellen, dass die niedrigeren Daten beide Bereiche adressieren.
  • Tabelle 7 – Vorbelegung hoch, dann niedrig/wechselnde Polaritäten
    Figure 00600001
  • Tabellen 8 und 9 veranschaulichen ähnliche Schemata wie in Tabelle 7 gezeigt, die jedoch anstatt einem Vorbelegungsimpuls drei Zeitfenster verwenden, um die gewünschten Endzustände zu erreichen.
  • Tabelle 8 – Eineinhalb Felder hoch, dann niedrig/wechselnde Polaritäten
    Figure 00610001
  • Tabelle 9 – Eineinhalb Felder hoch, dann niedrig/wechselnde Polaritäten
    Figure 00610002
  • Wie oben beschrieben wurde, kann die in Tabelle 7 beschriebene Adressierungssequenz dazu verwendet werden, jede Zeile mit einer höheren Anzahl von Scans zu adressieren, wodurch die Datenspannung weiter und beträchtlich gesenkt werden kann. Fall 10 erweitert das Schema von Fall 7 durch Aufteilen des Bereichs zufälliger Schwellwerte in drei (d. h. Bereiche mit drei unterschiedlichen Schwellwerten). Dies veranschaulicht die Anwendung der Erfindung zur Kompensation von zufälligen Abweichungen.
  • Tabelle 10 – Adressierung von drei Gebieten unter Verwendung von Mehrfachscannen.
    Figure 00620001
  • Die 15 zeigt, wie das Schema des FALLS 10 zum Adressieren 2er Zeilen (Scan), die in drei Bereiche mit unterschiedlichen Schwellwerten unterteilt sind, und 8 Spalten (Daten), wie beispielsweise die unter Bezug auf die 7 und 8 beschriebenen, verwendet wird.
  • 15a zeigt ein Segment aus zwei Reihen (d. h. Reihe 70a und 70b) und vier Spalten (d. h. Spalten 72a, 72b, 72c, 72d) der in den 7 und 8 gezeigten Anzeige. Zeile 70a wird durch einen resultierenden Vorbelegungsimpuls, der durch Anlegen geeigneter Signale an die Zeilen 70a und die Spalten 72a–72d erzeugt wird, schwarz vorbelegt. Wie durch den Graustatus dargestellt belässt das an die Spalten 72a–72d angelegte Datensignal die Zeile 70b unverändert.
  • 15b zeigt die Adressierung des Bereichs mit hohem Schwellwert (d. h. des ersten Bereichs 80) der oberen Zeile. An die Spalte 72b wird ein Datenauswahlsignal angelegt, während an die Spalten 72a, 72c und 72d Signale für eine Datennichtauswahl angelegt werden. Das gewünschte Muster wird so in die Pixel des ersten Bereichs 80 der Zeilenelektrode 70a geschrieben. Die Resultierende ist ausreichend, damit die Bereiche mit niedrigerem Schwellwert (d. h. der zweite Bereich 82 und der dritte Bereich 84) unterschiedslos mit weiß vorbelegt werden.
  • Die Taktspannung wird in der 15c auf Vs2 verringert und ihre Polarität invertiert. Dies ändert die Vorbelegung des Bereichs mit dem niedrigsten Schwellwert (d. h. des dritten Bereichs 84) zurück auf schwarz, während der Bereich mit dem höchsten Schwellwert (d. h. Bereich 80) unverändert belassen wird. Nur am mittleren Bereich (d. h. dem zweiten Bereich 82) ergibt die Kombination mit den Auswahl- und Nichtauswahldaten, die an die Spalten 72a–72d angelegt werden, unterschiedliche Ergebnisse.
  • 15d zeigt den dritten Scan, bei dem die Spannung auf Vs3 reduziert und die Polarität invertiert wird. Dies adressiert nur den Bereich mit dem niedrigsten Schwellwert (d. h. den dritten Bereich 84) in den gewünschten Zustand, während die beiden Bereiche mit höherem Schwellwert (d. h. der erste Bereich 80 und der zweite Bereich 82) unverändert belassen werden. Die Zeile 70a ist nun vollständig adressiert.
  • Die 15e und 15f zeigen, wie das unter Bezug auf die 15a und 15b beschriebene Verfahren für die Zeile 70b wiederholt wird. Auf diese Weise können in jedes Pixel der Anzeige Daten geschrieben werden.
  • Man kann daraus ersehen, dass, obwohl nur Treiber zum Adressieren von zwei Zeilen benötigt werden, insgesamt statt zwei mal acht Pixel sechs mal acht Pixel adressiert werden. Zur Vereinfachung sind monopolare Takt- und Datensignale gezeigt. Ein Fachmann wird jedoch erkennen, dass in der Praxis bipolare Daten bevorzugt werden können. Zum Beispiel können ZBD-Vorrichtungen besser unter Verwendung solcher bipolarer Impulse für eine Einzelbildscan-, Zeilenscan- oder Bereichsscananordnung betrieben werden.
  • Die mit den Adressiertechniken nach dem Stand der Technik verknüpften Standardregeln sollten im Allgemeinen auch bei Anwendung der vorliegenden Erfindung befolgt werden. Zum Beispiel sollte der Gleichstromanteil des gesamten, auf die Zeilen angewandten Signals über eine gewisse Zeitspanne, wofür gewöhnlicherweise das komplette Einzelbild genommen wird, ausgeglichen sein. Auch der Gleichstromanteil des Datensignals sollte für jede Zeile ausgeglichen sein, um einem unerwünschten Überführen von bestimmten Pixelmustern vorzubeugen. Ferner können die Taktimpulse (manchmal ebenfalls als Scan bezeichnet) bipolar oder monopolar ausgeführt sein, solange der sich netto ergebende Gleichstromanteil über die Zeit Null beträgt. Dieser Ausgleich des Gleichstromanteils beugt einem Zusammenbruch des Flüssigkristallmaterials vor. Kürzlich wurde tatsächlich herausgefunden, dass ZBD-Vorrichtungen bei Verwendung bipolarer Impulse besser betrieben werden können. Dies beruht auf dem Umpoleffekt des führenden (nicht überführenden, den Gleichstrom ausgleichenden) Impulses, der den Überführungsschwellwert für den nachfolgenden (überführenden) Impuls erniedrigt.
  • Im Folgenden werden nun Beispiele angegeben, worin unterstellt ist, dass die Scansequenz für jede Zeile kontinuierlich ist, jede auf die andere folgt, bis die Zeile abgeschlossen ist und die nächste Zeile (in welcher Reihenfolge auch immer) adressiert wird. Hierdurch werden die Vorteile sowohl der Verwendung einer bipolaren Adressierung als auch des erfindungsgemäßen Adressierungsschemas kombiniert.
  • Es ist anzumerken, dass anstatt jede Zeile der Reihe nach zu adressieren, die Anzeige bei der ersten Taktspannung von oben nach unten gescannt werden kann, gefolgt von nachfolgenden Scans der gesamten Anzeige mit reduzierten Taktspannungen. Diese Anordnung ist möglicherweise vorteilhaft, da sie es ermöglicht, alle Zeilen mit einem einzigen Treiberchip zu verbinden und zuerst mit einer Span nung gescannt zu werden, bevor das gesamte Spannungsniveau dieses Treibers für den nachfolgenden Scan reduziert wird, usw. Dies gestattet die Verwendung von preiswerten Vierniveau(STN)-Treibern. In diesen Fällen kann es wünschenswert sein, dass sowohl das Vorbelegungs- als auch das Scansignal bipolar sind.
  • Ein Beispiel für ein Schema, das zum Adressieren einer einzelnen Zeile unter Verwendung des in Tabelle 7 beschriebenen Verfahrens verwendet wird, ist in 16 gezeigt. Diese zeigt ein Vierfensterschema (–1, –1, +1, –2)Vs_(±1, ±1, ∓1, ∓1)Vd, worin die ersten beiden Fenster für die Vorbelegung sorgen und die letzteren beiden Fenster das fallabhängige Umschalten bewirken (1 > 2). Es sind vier Fenster erforderlich, um einen Gleichstromausgleich des Datensignals zu ermöglichen. Auch wenn das selektive Umschalten nur in den beiden letzten Fenstern erfolgt, werden die beiden ersten Fenster mit guter Wirkung verwendet, indem sie eine Vorbelegung unmittelbar vor der Auswahl bieten.
  • In diesem Beispiel ist der Gleichstromanteil des Zeilensignals innerhalb der Zeile nicht ausgeglichen. Dies kann unter Verwendung von zusätzlichen Impulsen entweder vor oder nach dem Signal erreicht werden. Falls sie, wie gezeigt, unmittelbar vor dem Scansignal eingesetzt werden, verbessern die Impulse für den Ausgleich des Gleichstromanteils die Vorbelegung. Alternativ hierzu (zum Beispiel wegen der möglichen Beschränkungen der Signalformen des Treiberschaltkreises) kann die ganze Signalform in eine Sechsfensterzeile eingebettet werden: (+2, +1, –1, –1, +1, –2)Vs_(+1, –1, ±1, ±1, ∓1, ∓1)Vd.
  • In der 17 ist ein Dreiscanmultiplexschema der vorliegenden Erfindung gezeigt. Erste, zweite und dritte Taktimpulse, die mit geeigneten Auswahl- oder Nichtauswahldaten synchronisiert werden, folgen einem Vorbelegungsimpuls. Die Dauer eines jeden Taktimpulses wird von Scan zu Scan verringert und die Polarität gegenüber dem vorausgehenden Taktimpuls invertiert.
  • 18 zeigt, wie der erste Scan (d. h. die Verwendung des ersten Taktimpulses) auf jede Zeile angewandt werden kann, worauf dann die Anwendung des zweiten Scans für jede Zeile, gefolgt von der Anwendung des dritten Scans auf jede Zeile folgt. Daher erhält die gesamte Anzeige den ersten Scan, dann den zweiten Scan und schließlich den dritten Scan. Die 19 zeigt eine alternative Anordnung, bei der jede Zeile unter Verwendung der drei Scans überführt wird, bevor die drei Scans auf die nächste Zeile angewandet werden.
  • Es muss festgestellt werden, dass auch eine Kombination der in den 18 und 19 gezeigten Schemata möglich ist. Beispielsweise kann eine Anzeige mit zehn Zeilen zugrunde gelegt werden. Die Zeilen eins bis fünf könnten (beispielsweise) nacheinander durch die ersten, zweiten und dritten Scans adressiert werden. Danach könnten die Zeilen sechs bis zehn (beispielsweise) wiederum durch die ersten, zweiten und dritten Scans adressiert werden. Falls erforderlich, könnten, solange bei jedem Einzelbild jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet den ersten Scan, zweiten Scan und dritten Scan in der korrekten Reihenfolge erhält, andere Kombinationen verwendet werden.
  • In 20 ist das Überführungsverhalten einer 3,5 μ ZBD-Zelle bei bipolaren Impulsen und 25 °C gezeigt, das unter Verwendung bipolarer Impulse gemessen wurde. Diese zeigt die asymmetrischen Überführungsschwellwerte, die eine Überlappung der Adressbereiche, wie oben beschrieben, erforderlich machen können. Mit Bezug auf das Gitter führen negative Felder bei niedrigeren Spannungen zu einem Überführen in den kontinuierlichen Zustand B als positive Felder zu einem Umschalten in den Fehlstellenzustand A führen. Auch die Schwellwerte für den durch ionische Verunreinigungen des Flüssig kristalls verursachten entgegengesetzten Übergang sind angegeben. Die Spannungen können auch variabel sein, um globale Veränderungen, wie beispielsweise die Temperatur, zu kompensieren. Die Spannungen können auch ausgewählt werden, um jegliche Abweichungen von Anzeige zu Anzeige zu berücksichtigen.
  • Um die vorliegende Erfindung vorzuführen, wurde eine Testzelle gebaut. Die in dieser Untersuchung verwendete Zelle wird als Zelle Nummer Z641 bezeichnet. Es handelt sich um eine ZBD-Grauskalenzelle, die eine Anzahl von Bereichen aufweist, die unter Verwendung von Ausrichtgittern mit unterschiedlichen Gitterabständen und Zeichen-Zwischenraum-Verhältnissen hergestellt wurde. Um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, werden die Bereiche mit einem festen Zeichen-Zwischenraum-Verhältnis und veränderlichem Gitterabstand jedoch als jene Bereiche angesehen, die eine wesentliche konstante Asymmetrie bei den beiden Schaltschwellenwerten, die sie besitzen, aufweisen.
  • Der Gitterabstand der einzelnen Bereiche in der Zelle ändert sich im Bereich von 0,6 μm bis 1,0 μm mit einer Schrittweite von 0,1 μm. Die resultierenden Überführungsübergänge all dieser Bereiche bei einer Temperatur von 25 °C sind in 21 gezeigt. Die gestrichelten und durchgezogenen Linien in der Figur zeigen jeweils ein 10%iges und 90%iges Schaltniveau. Insbesondere zeigt die 21a die verschiedenen Überführungsübergänge von kontinuierlich zu Fehlstellen, während die 21b die verschiedenen Übergänge von Fehlstellen zu kontinuierlich zeigt.
  • Es kann festgestellt werden, dass die Breite des Bistabilitätsfensters für den gesamten Bereich der Gitterabstände unzureichend ist. Dies resultiert in einer Rückbildung für den Bereich mit 0,6 μm Gitterabstand und geringer oder keiner Verschiebung der Übergänge bei anwachsender Gitterbreite von 0,9 μm auf 1,0 μm. 21 zeigt, dass die typischen Breiten eines teilweisen Schaltens zwischen 0,4 V und 1,1 V für C nach D Übergänge und zwischen 0,7 V und 2,1 V für D nach C Übergänge variieren.
  • Die Zelle wird zunächst verwendet, um zu demonstrieren, wie Mehrfachscans gemäß der Erfindung zum Verringern der Datenspannung bei der Korrektur von Ungleichmäßigkeiten beim Schalten der Vorrichtung verwendet werden können. Zu beachten ist, dass das Nachfolgende in einem Lichtkasten ausgeführt wurde, um zu jeder Zeit die gesamte Vorrichtung zu beobachten. Dies bedeutet, dass die Temperatur nicht kontrolliert werden kann und 25 °C übersteigt, woraus für alle Bereiche niedrigere Schaltspannungen resultieren. Die Übergänge werden jedoch für jeden Gitterabstandsbereich immer noch spannungsverschoben.
  • Bei Auswahl eines Zeitfensters von 100 μs wurde herausgefunden, dass für einen Übergang von C nach D eine Datenspannung von 2,25 V für den Übergang von C nach D erforderlich ist, und für den Übergang von D nach C von 2,75 V, μm alle Gebiete unter Verwendung eines einzelnen bipolaren Impulses voll zu schalten. Werden zwei Scans mit einer gewählten Überlappung von 1,0 V dazwischen angewandt (es sei angemerkt, dass der Effekt der Bereiche teilweisen Schaltens oben erläutert wurde) und erfolgt das Schalten mit dem ersten Scan von D nach C mit Spannungen Vs = 19,6 V, Vd = 1,6 V und das zweite Schalten von C nach D mit Spannungen Vs = 19,9 V, Vd = 1,4 V, dann werden alle Bereiche der Zelle Z641 mit einem festen Zeichen-Zwischenraum-Verhältnis entweder vollständig in den kontinuierlichem Zustand oder den Fehlstellenzustand adressiert.
  • In 22 ist die Auswirkung der Mehrfachscantechnik auf die Testzelle dargestellt. 22d zeigt den Gitterabstand (in μm) in den verschiedenen Bereichen der Testzelle.
  • Zur Veranschaulichung der Mehrfachscantechnik wurde die Vorrichtung ursprünglich mit dem Fehlstellenzustand vorbelegt und dann wurden zwei Scans angewandt, wobei die Polarität des ersten Scans in den kontinuierlichen Zustand schaltet und die Polarität des zweiten Scans in den Fehlstellenzustand schaltet. Beim Schalten der Vorrichtung in den Fehlstellenzustand enthält der erste Scan Nichtauswahldaten und die Bereiche mit den höheren Schwellwertspannungen verbleiben nach dem ersten Scan in dem Fehlstellenzustand, da die Nichtauswahlresultierende nicht ausreicht, um in einen kontinuierlichen Zustand zu schalten. Andere Bereiche schalten jedoch in den kontinuierlichen Zustand, da ihre Schwellwertspannungen niedriger sind. Dies ist in 22a gezeigt, worin Bereiche mit kürzerem Gitterabstand (daher niedrigere Schwellwertspannung) in den kontinuierlichen (schwarzen) Zustand geschalten werden.
  • Daran, dass zum Beispiel zwischen den Bereichen mit 0,8 μm und 0,9 μm Gitterabstand keine klare Unterscheidung zu treffen ist, kann ersehen werden, dass in der Testzelle viele Ungleichmäßigkeiten vorhanden sind. Außerdem zeigt der Bereich mit 0,6 μm in großem Umfang eine Rückbildung in den Fehlstellenzustand, wodurch sich für den Bereich in größerem Maße ein Fehlstellenzustand ergibt als sonst der Fall sein sollte. Ein Fachmann wird erkennen, dass die in der Testzelle vorhandene Anzahl von Fehlstellen und das Niveau der Ungleichförmigkeiten darin in jeder fabrikmäßig produzierten Anzeige beträchtlich gesenkt werden könnte.
  • 22(b) zeigt die vollständig geschaltete Vorrichtung nach dem zweiten Scan zum Schalten in den Fehlstellenzustand, der die Auswahldaten zusätzlich zum Takt mit der Polarität zum Schalten in den Fehlstellenzustand beinhaltet. Diese Spannung reicht aus, um die Gebiete, die während des ersten Scans in den kontinuierlichen Zustand geschaltet wurden, in den Fehlstellungszustand zu schalten und sie reicht nicht aus, um die Bereiche, die nicht im kontinuierli chen Zustand geschalten wurden, in den Fehlstellenzustand zu schalten.
  • Beim Schalten der Vorrichtung in den kontinuierlichen Zustand beinhaltet der erste Scan nun Auswahldaten, die alle Bereiche in den kontinuierlichen Zustand schalten und der zweite Scan beinhaltet Nichtauswahldaten, die alle Bereiche unverändert in dem kontinuierlichen Zustand belassen. Der Endzustand ist in 22(c) gezeigt, obwohl die Vorrichtung durch den zweiten Scan nicht verändert wurde.
  • Es wurde damit gezeigt, dass alle Bereiche der Grauskalenzelle Z641 mit festem Zeichen-Zwischenraum-Verhältnis unter Verwendung von zwei Scans unterschiedlicher Polarität und mit Datenspannungen von 1,6 V und 1,4 V jeweils in den ersten und zweiten Scans adressiert werden können. Dies ist mit einer Datenspannung von 2,25 V zu vergleichen, die erforderlich wäre, um dieselben Bereiche unter Verwendung eines einzelnen Scans zu schalten. Es wurde somit eine Reduzierung der Datenspannung um 33 % demonstriert.
  • Es wird angemerkt, dass eine weitere Verringerung der angelegten Datenspannung auf ein Niveau unterhalb des Fredericksz-Übergangs, der sich für diese Vorrichtung im Bereich von 1 V befindet, erforderlich ist. In typischen Zellen (d. h. bei denen das Gitter mit einem festen Gitterabstand und Zeichen-Zwischenraum-Verhältnis hergestellt wird) ist die lokale Breite des teilweisen Schaltübergangs oftmals 0,5 V, und damit viel enger als der 1–2 V-Unterschied in vielen der hier verwendeten Grauskalenzellen ist. Bei einem so engen lokalen Bereich für ein teilweises Schalten können Datenspannungen von weniger als 1 V verwendet werden, die niedriger als der Fredericksz-Übergang sind. Ein Verringern der Datenspannung unterhalb des Fredericksz-Übergangs beugt, wie oben beschrieben, einem "Aufblitzen" der Anzeige während der Adressierung vor.
  • Die Bereiche mit Gitterabständen von 0,6 μm und 0,8 μm sind auf der Grauskalenvorrichtung benachbart zueinander angeordnet und gestatten daher die Untersuchung der zweiten Anwendung der vorliegenden Erfindung zur Verringerung der Anzahl von Treibern, indem Bereiche mit unterschiedlichen Spannungsschwellwerten hergestellt werden. Nun wird die Zelle in einen Wärmeschrank gegeben und auf eine Temperatur von 25 °C gebracht. Die Schaltkurven der zwei betrachteten Gebiete sind in 23 gezeigt. 23a zeigt die Übergänge von Fehlstellen zu kontinuierlich für die zwei Bereiche der Grauskalenzelle Z641 mit 0,6 μm und 0,8 μm Gitterabstand, während 23b für dieselben Bereiche die Übergänge von kontinuierlich zu Fehlstellen zeigt. Gestrichelte und durchgezogene Linien geben die Niveaus bei 10 % bzw. 90 % des Umschaltens an. Der erste Scan ist durch den ersten Pfeil 200 (23a) und der zweite Scan durch den zweiten Pfeil 202 (23b) definiert.
  • Aus der 23 ist ersichtlich, dass der größte Unterschied in den Schaltspannungen für die zwei Bereiche bei einem Zeitfenster zwischen 50 μs und 100 μs (wobei 100 μs als Zeitfenster für diese Demonstration ausgewählt wurde) erfolgt. Wenn daher als erster Scan der D nach C Übergang mit einer Taktspannung von 24,5 V und als zweiter Scan der C nach D Übergang mit einer Taktspannung von 24 V verwendet wird, dann können bei Verwendung einer Datenspannung von 1 V für beide Scans, abhängig von der Kombination der Auswahl- und der Nichtauswahldatensignale für die beiden Scans 4 getrennte Zustände gewählt werden.
  • Die 24a–24d stellen mikroskopische Photographien der Bereiche mit 0,6 μm und 0,8 μm dar, die unter Bezugnahme auf die 23 oben beschrieben wurden. 24e veranschaulicht die Lage der zwei unterschiedlichen Gebiete in den mikroskopischen Photographien.
  • Die Zelle wird mit dem Fehlstellenzustand vorbelegt, um beide Gebiete auf weiß zu überführen. Der Fehlstellen-zu-kontinuierlich Übergang wird bei einer Taktspannung von –24,5 V als erster Scan verwendet. Der kontinuierlich-zu-Fehlstellenübergang stellt den zweiten Scan mit einer Taktspannung von 24 V dar. Die ersten und zweiten Scans verwenden eine Datenspannung von 1 V. Abhängig von der Kombination der Auswahl- und Nichtauswahldatensignale für die zwei Scans, können 4 getrennte Zustände ausgewählt werden. 24a zeigt 0,6 μm/AUS, 0,8 μm/AN; 24b zeigt 0,6 μm/AN, 0,8 μm/AN; 24c zeigt 0,6 μm/AUS, 0,8 μm/AUS und 24d zeigt 0,6 μm/AN, 0,8 μm/AUS. Die in 21 gezeigten Bezeichnungen geben die Polarität der Daten in den ersten und zweiten Scans an, wobei +Daten dieselbe Polarität wie der zugehörige Takt und –Daten eine gegenüber dem zugehörigen Takt entgegengesetzte Polarität aufweisen.
  • Auf diese Weise können unter Verwendung von zwei Scans und einem 1 V-Datenimpuls zwei Bereiche mit einem Gitterabstand von 0,6 μm und 0,8 μm selektiv adressiert werden. Abhängig von der Kombination der Auswahl- oder Nichtauswahlsignale für beide Scans können vier getrennte Zustände angewählt werden. Dies gestattet eine Verringerung der Anzahl der Treiber sowohl bei Verwendung von Grauskalen wie einer Schwarzweißanzeige. Erreicht wird dies durch Herstellen von Bereichen unterschiedlicher Gitterabstände.
  • Die Mehrfachscantechnik kann auch dazu verwendet werden, den Betrieb über einen breiten Temperaturbereich bei der Notwendigkeit eines Temperatursensors sicherzustellen. Der erste Scan ist ausgebildet, um Material mit einem hohen Schwellwert (z. B. niedrige Temperatur) zu überführen und nachfolgende Scans überführen Material mit einem Schwellwert in abnehmenden Bereichen (d. h. höhere Temperaturen). Dies macht das Erfordernis nach temperaturfühlen den Schaltkreisen überflüssig und reduziert dadurch Kosten. Die Temperaturänderungen können lokal oder global sein.
  • Es wurde daher gezeigt, dass eine Anzeige in allen Fällen unter Verwendung von Mehrfachscans adressiert werden kann, sofern die Überlappung zwischen benachbarten wechselnden Scans ausreicht. Falls keine Änderung in der Asymmetrie der beiden Übergänge in der Zelle vorhanden ist, dann entspricht diese Überlappung der lokalen Breite des teilweisen Schaltens. Wenn sich die Asymmetrie der beiden Übergänge jedoch ändert, ist eine größere Überlappung erforderlich, die die Vorteile der Technik bezüglich der Verringerung der Datenspannung reduzieren kann.
  • Die Patentanmeldung WO 97/14990 beschreibt, wie oben skizziert, eine zenitisch bistabile Vorrichtung (ZBD) mit einem Ausrichtungsgitter an zumindest einer Oberfläche. Darüber hinaus beschreibt WO 97/14990 die Verwendung eines Gitters zur zenitisch bistabilen Ausrichtung auf beiden Oberflächen der Vorrichtung; eine solche Vorrichtung soll hier als Doppel-ZBD-Vorrichtung bezeichnet werden.
  • Zunächst wurde herausgefunden, dass ein mit einer bestimmten Polarität an eine Doppel-ZBD-Zelle angelegtes elektrisches Feld ein elektrisches Feld ergibt, das zu einer Oberfläche hin und von der anderen weg orientiert ist. Daher schaltet das Feld eine Oberfläche vom Zustand A in den Zustand B (beispielsweise von einem Fehlstellenzustand mit geringer Neigung, nach einem kontinuierlichen Zustand mit hoher Neigung), wohingegen das selbe Feld dazu tendiert, die gegenüberliegende Oberfläche von B nach A zu überführen.
  • Wenn die beiden Oberflächen einer Doppel-ZBD-Vorrichtung gleich sind, sind die A nach B und B nach A Übergänge beider Oberflächen die gleichen und daher wird ein angelegtes Feld immer dazu tendieren, die Vorrichtung in einen der hybriden Zustände AB oder BA zu überführen. Mit anderen Worten werden beide Oberflächen bei derselben angelegten (negativen oder positiven) Spannung umschalten, und daher können nur die hybriden Zustände angewählt werden.
  • Man fand heraus, dass ein erstes verbessertes Doppel-ZBD hergestellt werden kann, indem eine Vorrichtung mit den selben Gittern an beiden Oberflächen aufgebaut wird, aber jede der Oberflächen so angeordnet ist, dass der Übergang vom Zustand niedriger Neigung (z. B. Zustand A) zu hoher Neigung (z. B. Zustand B) eine höhere Schwellwertenergie (τV) als der umgekehrte Übergang (B nach A) aufweist. Mit anderen Worten erfolgt der Übergang von A nach B für beide Oberflächen bei einem ersten Spannungswert (aber unterschiedlicher Polarität der Spannung), während der Übergang von B nach A für beide Oberflächen bei einem zweiten Spannungswert (aber unterschiedlicher Polarität der Spannung) erfolgt. Diese so genannten asymmetrischen Übergänge gewähren eine gewisse Unabhängigkeit beim Steuern des Umschaltens an jeder Oberfläche.
  • Die 25 zeigt das gemessene elektro-optische Ansprechverhalten einer Doppel-ZBD-Vorrichtung mit asymmetrischen Übergängen. Die Kurven 221A zeigen die Übergänge an der ersten Oberfläche (S1) vom Zustand hoher Neigung (Zustand B) in den Zustand niedriger Neigung (Zustand A), während die Kurven 222B die Übergänge an der zweiten Oberfläche (S2) vom Zustand niedriger Neigung (Zustand A) in den Zustand hoher Neigung (Zustand B) zeigen. Die Kurven 221B zeigen die Übergänge an der ersten Oberfläche vom Zustand niedriger Neigung (Zustand A) in den Zustand hoher Neigung (Zustand B), während die Kurven 222A die Übergänge an der zweiten Oberfläche von dem Zustand hoher Neigung (Zustand B) in den Zustand niedriger Neigung (Zustand A) zeigen. Die gestrichelten Linien stellen das Einsetzen des Übergangs dar und die durchgezogenen Linien das vollständige Überführen. Die Zelle wies aufgrund der Äquivalenz der hybriden Zustände AB und BA drei unterschiedliche optische Transmissionszustände auf.
  • Die Umschaltschwellwerte wurden mit bipolaren Impulsen gemessen, wobei das Umschalten in jedem Fall unter Verwendung von nachlaufenden Impulsen definiert wurde. Die grafisch in 25 dargestellten Schaltresultate sind in Tabelle 11 für 750 μs Impulse und mit an den Spalten anliegenden Datensignalen von ±3 V zusammengefasst.
  • Tabelle 11 – Ergebnisse für eine Doppel-ZBD-Zelle
    Figure 00750001
  • Als Beispiel wird die Adressierung einer Doppel-ZBD-Vorrichtung, die unter Bezugnahme auf 22 beschrieben wurde, unter Verwendung eines Adressierungsschemas von der Art, wie es vom Stand der Technik verwendet wird, betrachtet. Ein erster auf die adressierte Zeile angelegter Impuls von 20 V stellt sicher, dass S1 in den Zustand A und S2 in den Zustand B (d. h. Zustand AB) überführt wird. Vorbelegungsimpulse wie diese werden oft vor dem richtigen Adressierungssignal an eine oder mehrere Zeilen angelegt. Der Wert von +20 V ist ausreichend hoch, um unabhängig von den angelegten Daten BA vorzubelegen. Dies ermöglicht, dass Daten bei einigen vorangehenden Zeilen gleichzeitig mit dem Vorbelegungsimpuls angelegt werden können.
  • Nach dem Vorbelegen ist die jeweilige Zeile fertig zum Adressieren. Der erste Impuls der Adressierungsfrequenz sollte gegenüber der Vorbelegung eine entgegengesetzte Polarität aufweisen und sich in der Mitte zwischen den asymmetrischen Übergangsenergien befin den. Im vorliegenden Beispiel wurde ein Impuls mit –14 V angewandet. Dieser überführt S1 in den Zustand A und S2 in den Zustand B, da sich die Resultierende –17 V oberhalb beider Übergänge befindet, wenn die Daten +3 V betragen, lässt die beiden Oberflächen jedoch bei negativen Daten (Resultierende von –11 V) unverändert.
  • Mit dem letzten Impuls der Adresssequenz wird die Polarität umgekehrt und der Wert verringert, sodass die Daten ein Überführen der Oberfläche mit dem niedrigeren Schwellenwert entweder bewirken oder nicht, aber die Oberfläche mit dem höheren Schwellwert unverändert belassen. Im vorliegenden Beispiel wurden +11 V angewandt. Bei Daten von +3 V beträgt der Spannungsabfall über der Zelle nur +8 V und das Pixel verändert sich nicht (weder AB noch BA nach dem ersten Impuls). Bei Daten von –3 V überführt die Resultierende von + 14 V S2 in den Zustand B und das Pixel nimmt entweder AB oder BB ein. Wenn sich das Pixel jedoch nach dem ersten Impuls in dem Zustand AB befindet, wird es in diesem auch nach dem zweiten Impuls verbleiben. Der Zustand AA wurde nicht erreicht. Diese Adressierungssequenz ist in Tabelle 12 zusammengefasst, worin der erste Buchstabe S1 entspricht und der zweite S2 und fettgedruckte Buchstaben einen Fehler anzeigen. Man kann sehen, dass jeder Versuch S2 in den erforderlichen Zustand A zu überführen, unausweichlich auch S1 in den Zustand B überführt.
  • Tabelle 12 – Beispiel für eine auf die Doppel-ZBD angewandte Adressierungssequenz nach dem Stand der Technik
    Figure 00760001
  • Die oben beschriebene Mehrfachscantechnik kann auf ein Doppel-ZBD angewandt werden, wenn es so ausgebildet ist, dass die zwei Oberflächen unabhängig von der resultierenden Neigung im Zustand mit niedriger Neigungsvorbelegung unterschiedliche Überführungszustände aufweisen. Es ist dann möglich, die Vorrichtung so zu adressieren, dass die Oberfläche mit dem höheren Schwellwert in einem ersten Scan selektiv überführt wird, während die Oberfläche mit dem niedrigeren Schwellwert in einem zweiten Scan selektiv überführt wird.
  • Die Überführungsenergie einer mit einem Gitter versehenen bistabilen Oberfläche kann durch Änderung der Gitterform (zum Beispiel durch Ändern des Verhältnisses von Gitterabstand und Tiefe, des Zeichen-Zwischenraum-Verhältnisses, oder dem Grad der Asymmetrie) oder der Oberflächeneigenschaften (z. B. Oberflächenenergie) verändert werden. Ein Vorsehen von unterschiedlichen oberen und unteren Oberflächen führt zu einem breiteren Adressierungsfenster, worin die Anwahl des erwünschten Zustands unabhängig von Schwankungen oder Änderungen der Gegebenheiten möglich ist. In diesen Fällen kann die bistabile Ausrichtung an jeder Oberfläche über Gitter unterschiedlicher Form erfolgen, aber es können auch unterschiedliche Gittermaterialien für die zwei Oberflächen verwendet werden. Unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten an den beiden Oberflächen führen (auch für dieselbe Gitterform) zu unterschiedlichen Profilen der elektrischen Felder an den Oberflächen, und ergeben damit unterschiedliche Schwellwerte. Außerdem können die Gitter mit unterschiedlichen Materialien überzogen werden, womit sich die Übergangsschwellwerte wegen der Unterschiede in den Oberflächenenergien ändern.
  • Auf diese Weise kann eine Doppel-ZBD-Vorrichtung aufgebaut werden, in der die Schwellwertspannung für einen Übergang an einer ersten Oberfläche sich von der Schwellwertspannung des analogen Übergangs an der zweiten Oberfläche unterscheidet. Wegen der Umkehrung des Feldes an den oberen und unteren Oberflächen kann dies sogar durch Verwenden von Oberflächen mit äquivalenten Ausrichtungseigenschaften oben und unten erreicht werden. Mit anderen Worten erhält man ein verbessertes Betriebsfenster, wenn man asymmetrische Übergänge verwendet, aber die Polaritäten umkehrt (d. h. für eine Oberfläche ist A nach B niedriger als B nach A, anders herum jedoch für den anderen Übergang).
  • Als Beispiel sei eine Auswahl von Bedingungen AA und BB betrachtet, worin der erste Buchstabe den Oberflächenzustand hohen Schwellwerts und der zweite Buchstabe den Oberflächenzustand niedrigeren Schwellwerts darstellt. Der Einsatz der Mehrfachscanadressierung erfordert, dass, falls nötig, die Oberfläche mit dem höheren Schwellwert zuerst umgeschaltet wird. Der erste zum selektiven Überführen der Oberfläche mit dem höheren Schwellwert angelegte Impuls überführt immer auch die Oberfläche mit dem niedren Schwellwert und führt damit zu einem vorübergehend hybriden Zustand. Diesem ersten Impuls kann ein zweiter Impuls folgen, der die Oberfläche mit dem niedrigeren Schwellwert selektiv (d. h. entsprechend den Daten) überführt, ohne die Bedingungen an der Oberfläche mit dem höheren Schwellwert zu beeinträchtigen.
  • Die Verwendung von zwei Scans, um die oberen und unteren Oberflächen getrennt zu adressieren, gestattet es, wie in der 13 gezeigt, alle vier Zustände (AA, AB, BA und BB) getrennt anzuwählen. In diesem Beispiel ist |V1| > |V2| und der a + Vd Datenimpuls überführt in Richtung AB, während der a – Vd Impuls in Richtung BA überführt. Der erste Buchstabe bezeichnet in Tabelle 13 jeweils die Oberfläche mit dem hohen Schwellenwert und der zweite Buchstabe die Oberfläche mit dem niedrigen Schwellwert. Es ist möglich, dass die negativen Schwellwerte und positiven Schwellwerte umgedreht werden können, hierbei gelten jedoch dieselben grundsätzlichen Prinzipien.
  • Tabelle 13 – Adressierungssequenz für ein Dual-ZBD gemäß der vorliegenden Erfindung
    Figure 00790001
  • In 26 ist die Adressierungssequenz für ein duales ZBD gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 26a zeigt eine ZBD-Zelle, die eine nematische Flüssigkristallschicht 230 umfasst, die zwischen ersten und zweiten begrenzenden Glaswänden 232 und 234 eingebunden ist. Erste und zweite Elektroden 236 und 238 sind an den inneren Oberflächen der ersten und zweiten begrenzenden Glaswände 232 bzw. 234 angebracht. Die Flüssigkristallzelle von 26a kann sich in jeder Anfangskonfiguration befinden; z. B. einer Mischung der gezeigten unterschiedlichen optischen Zustände.
  • Eine erste Ausrichtungsoberfläche 240 ist auf die erste Elektrode 236 und eine zweite Ausrichtungsoberfläche 242 ist auf die zweite Elekt rode 238 aufgebracht. Jede der Ausrichtungsoberflächen umfasst Oberflächenreliefstrukturen (z. B. ein Gitter), die an das, in der Nähe befindliche nematische Flüssigkristallmaterial zwei stabile Ausrichtungsbedingungen übermitteln können. Die erste Ausrichtungsoberfläche ist jedoch so ausgebildet, dass sie ein Umschalten zwischen den beiden bistabilen Oberflächenzuständen bei einem höheren Spannungsschwellwert als den an der zweiten Oberfläche unterstützt.
  • 26b zeigt die Ausrichtung der ZBD-Zelle nach einer Vorbelegung mit einem hohen negativen Impuls. Auf diese Weise wird ein hybrider Zustand (d. h. AB) ausgebildet.
  • Anschließend wird ein erster Scan unter Verwendung eines positiven Taktimpulses angewandt. Als ein negativer (d. h. Auswahl) Datenimpuls mit dem positiven Taktimpuls kombiniert wird, reicht der resultierende Impuls aus, um sowohl die Oberfläche mit dem hohen Schwellwert als auch die Oberfläche mit dem niedrigen Schwellwert umzuschalten; Auf diese Weise wird der in 26c gezeigte hybride Zustand BA ausgebildet. Wenn ein positiver (d. h. Nichtauswahl) Datenimpuls mit dem positiven Taktimpuls kombiniert wird, reicht die Resultierende nicht aus, um die Oberfläche mit dem hohen Schwellwert zu überführen, wird aber die Oberfläche mit dem niedrigen Schwellwert überführen; auf diese Weise wird der in 26d gezeigte Zustand AA ausgebildet. Der erste Scan überführt die Oberfläche mit dem niedrigeren Schwellwert daher unterschiedslos und überführt die Oberfläche mit dem höheren Schwellwert selektiv.
  • Sobald der erste Scan abgeschlossen ist, wird ein zweiter Scan unter Verwendung eines negativen Taktimpulses mit einem geringeren Wert oder einer geringeren Dauer als der positive Taktimpuls des ersten Scans angewandt. Der zweite Scan ist dazu ausgebildet, die Oberfläche mit dem niedrigeren Schwellwert selektiv zu überführen, be sitzt jedoch keine Auswirkung auf die Oberfläche mit dem höheren Schwellwert.
  • Falls der BA-Zustand von 26c während des ersten Scans angewählt wurde, wird der während des zweiten Scans erzeugte resultierende Impuls die Oberfläche mit dem niedrigeren Schwellwert in den in 26e gezeigten Zustand überführen, wenn eine positive (Auswahl) Datenspannung angelegt wird. Das Anlegen eines Nichtauswahldatenimpulses bewirkt, dass der BA-Zustand von 26c, wie in 26f gezeigt, erhalten bleibt.
  • Der während des zweiten Scans erzeugte resultierende Impuls wird, wenn während des ersten Scans der Zustand AA von 26d angewählt wurde, die Oberfläche mit dem niedrigeren Schwellwert beim Anlegen eines positiven (Auswahl) Datenspannung, in den, in 26h gezeigten Zustand, überführen. Eine Anwendung eines Nichtauswahldatenimpulses führt dazu, dass der Zustand AA von 26d, wie in 26g gezeigt, erhalten bleibt.
  • Auf diese Weise ermöglichen Mehrfachscans, dass der Zustand an den beiden Oberflächen der Vorrichtung einfach angewählt werden kann. Mit anderen Worten können die Zustände AA, BB, AB oder BA wie erforderlich gewählt werden. Festzuhalten bleibt, dass auch, wenn die 26 eine anfängliche Vorbelegung mit dem Zustand AB zeigt, das Verfahren auch nach einer Vorbelegung der Vorrichtung mit dem Zustand BA verwendet werden kann. Dies ist in 27 dargestellt.
  • Die 27a zeigt das Flüssigkristallmaterial in einer gemischten Konfiguration. Nach Anlegen eines positiven Vorbelegungsimpulses wird der hybride Zustand BA von 27b ausgebildet. Der erste Scan kann entweder den Zustand BB von 27c oder den Zustand AB von 27d ausbilden. Wenn beim ersten Scan der BB- Zustand angewählt wird, kann dieser beibehalten (27e) werden oder es kann der BA-Zustand von 27f ausgewählt werden. Falls beim ersten Scan der AB-Zustand ausgewählt wurde, kann dieser erhalten (27h) bleiben oder es kann der in 27g gezeigte AA-Zustand ausgewählt werden.
  • Dem Fachmann ist klar, dass die Doppel-ZBD-Vorrichtung in verschiedenen, den Fachleuten bekannten optischen Anordnungen verwendet werden könnte. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein gutes optisches Ansprechverhalten erhalten wird, wenn der Zustand A für beide Oberflächen eine 0°-Neigung und der Zustand B eine 90°-Neigung (d. h. parallel zum Oberflächenmaterial) aufweist. Eine transmissive Vorrichtung könnte zum Beispiel unter Verwendung von zwei Polarisatoren oder einem einzelnen Polarisator hergestellt werden und ein Reflektor könnte dazu verwendet werden, eine reflektierende Vorrichtung zu erstellen. Auch könnten die optischen Eigenschaften durch Verwenden von kompensierenden Filmen, Farbfiltern usw. verändert werden. Die Doppel-ZBD-Anordnung liefert bei homeotropen und verdrillt nematischen Zuständen ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich des Betrachtungswinkels.
  • In der 28 sind vier Segmente einer Doppel-ZBD-Vorrichtung gezeigt. Die Vorrichtung umfasst eine erste Zellenwand 250 und eine zweite Zellenwand 252, die eine Schicht aus einem nematischen Flüssigkristallmaterial 254 begrenzen. Eine erste Zeilenelektrode 256 und eine zweite Zeilenelektrode 258 sind an der inneren Oberfläche der ersten Zellenwand 250 angebracht. Eine erste Spaltenelektrode 260 und eine zweite Spaltenelektrode 262 sind an der inneren Oberfläche der zweiten Zellenwand 252 angebracht. Ein erstes Ausrichtungsgitter 264 ist an der ersten Zellenwand 250 zum Ausrichten des Flüssigkristallmaterials vorgesehen und ein zweites Ausrichtungsgitter 266 ist an der zweiten Zellenwand 252 zum Ausrichten des Flüssigkristalls vorgesehen. Die Richtungen der Rillen des ersten und des zweiten Gitters verlaufen orthogonal zueinander. Ebenso ist ein Paar von Polarisatoren 268 vorgesehen, wobei jeweils auf einer Seite der Zelle ein Polarisator so angeordnet ist, dass die optischen Achsen beider orthogonal zueinander und entlang der Rillenrichtung des jeweiligen Oberflächengitters liegen. Auch eine rückwärtige Beleuchtung 270 ist vorgesehen.
  • Die Vorrichtung von 28 enthält damit vier getrennt elektrisch adressierbare Gebiete. Der im ersten elektrisch adressierbaren Bereich 270 befindliche Flüssigkristall (gegeben durch die Überlappung der zweiten Zeilenelektrode 258 mit der zweiten Spaltenelektrode 262) ist in den BB-Zustand überführt dargestellt und besitzt einen schwarzen Zustand. Der in dem zweiten elektrisch adressierbaren Bereich 272 befindliche Flüssigkristall (gegeben durch die Überlappung der ersten Zeilenelektrode 256 mit der zweiten Spaltenelektrode 262) ist im BB-Zustand gezeigt und besitzt einen weißen Zustand.
  • Der A-Zustand des zweiten Ausrichtungsgitters ist für eine höhere vorgegebene Neigung ausgestaltet als der A-Zustand des ersten Ausrichtungsgitters. Daher zeigt der dritte elektrisch adressierbare Bereich 274 (gegeben durch die Überlappung der zweiten Zeilenelektrode 258 mit der ersten Spaltenelektrode 260) einen hellen Grauzustand, wenn er sich im AB-Zustand befindet. Dies sollte mit dem vierten elektrisch adressierbaren Bereich 274 (gegeben durch die Überlappung der ersten Zeilenelektrode 256 mit der ersten Spaltenelektrode 260) verglichen werden, der im BA-Zustand einen hellen Grauzustand einnimmt.
  • Der Unterschied in der Transmission zwischen AB und BA bedeutet, dass, wie oben beschrieben, vier Transmissionsniveaus möglich sind. Bei sorgfältiger Auswahl der Optik kann diese Anordnung einen zufrieden stellenden Betrachtungswinkel bieten, wobei zu bemerken ist, dass die Vorrichtung mit der 0°-Neigung, und den drei Zuständen AA, AB = BA, BB eine perfekte LCD-Optik aufweist.
  • Es wurde somit gezeigt, dass es möglich ist, auf beiden inneren Oberflächen eines LCD zenitisch bistabile Ausrichtungsoberflächen zu verwenden. Indem die Oberflächen so eingerichtet werden, dass sie unterschiedliche Schaltschwellenwerte für die zwei Oberflächen ergeben, können drei bis vier Zustände getrennt adressiert werden. Bevorzugt wird eine Vorrichtung mit zenitisch bistabilen Gitteroberflächen verwendet, deren Gitterachsen im Wesentlichen unter einem 90°-Winkel zueinander angeordnet sind. Eine zweite Präferenz besteht darin, dass der Zustand geringer Neigung bei beiden Oberflächen im Wesentlichen verschieden (auch wenn beide eine vorgegebene Neigung von unter 60° gegenüber der durchschnittlichen Oberflächenebene aufweisen sollten) ist und die zwei Zustände mit hohen Neigungen beide eine vorgegebene Neigung im Bereich von 88° bis 90° aufweisen. Darüber hinaus wurde erläutert, wie elektrische Signale vorgesehen werden können, die es (schließlich) ermöglichen, die Vorrichtung unabhängig voneinander sowohl in die niedrige Neigung an beiden Oberflächen als auch in die hohe Neigung an beiden Oberflächen zu überführen.
  • Auch wenn die beschriebene Doppel-ZBD-Vorrichtung mit periodischen Oberflächenausrichtungsgittern gezeigt ist, kann eine Oberfläche der in WO 01/40853 beschriebenen Art für eine oder beide der zenitisch bistabilen Ausrichtungsschichten verwendet werden. Mit derartigen Ausrichtungsschichten ändert sich die Oberflächenausrichtung beim Zustand geringer Neigung beträchtlich von einem Punkt der Oberfläche zu einem anderen. Beispiele derartiger Oberflächen beinhalten homeotrope Bi-Rastergitter oder andere derartige Gitter, oder pseudo-zufällige Oberflächenmerkmale (Säulen oder Sacklöcher), deren Größe, Form und Abstand sich in einem Bereich befindet, der zu einer zenitischen Bistabilität führt.
  • Es sei auch darauf hingewiesen, dass die zwei Scans zum Schalten der zwei Oberflächen mit den Mehrfachscans zum Adressieren unterschiedlicher Gebiete auf der Anzeige kombiniert werden können. Mit anderen Worten können benachbarte Doppel-ZBD-Gebiete unterschiedliche Schwellwerte aufweisen. Dadurch kann, wie oben beschrieben wurde, die Datenspannung oder die Anzahl der Elektroden/Treiber verringert werden.
  • Es kann auch eine pi-Zellenanordnung angegeben werden.
  • In der 29 sind die Grundlagen des Betriebs einer pi-Zelle nach dem Stand der Technik veranschaulicht. Die pi-Zellenvorrichtung umfasst eine Schicht eines Flüssigkristallmaterials 2, das zwischen zwei Zellenwandpaaren 4 eingeschlossen ist. Die Wände umfassen Elektrodenstrukturen und jede der Wände ist vorbehandelt, um den Flüssigkristall bei Kontakt mit der Wand in eine einzige und bestimmte Richtung auszurichten.
  • Bei nicht angelegter Spannung nimmt das Flüssigkristallmaterial 2 eine in 1a gezeigte gespreizte Konfiguration ein, bei der die Flüssigkristallmoleküle in der Mitte der Vorrichtung im Wesentlichen parallel zu den Zellwänden 4 ausgerichtet liegen. Unter der Mitte der Vorrichtung wird eine Ebene parallel zu den Zellwänden angesehen, die ungefähr von beiden gleich beabstandet ist. Das Anlegen einer Spannung oberhalb eines gewissen Wertes ermöglicht, dass das Flüssigkristallmaterial nach einer bestimmten Zeit einen, in der 1b gezeigten ersten gebogenen (oder nichtgespreizten) Zustand einnimmt.
  • Im ersten gebogenen Zustand befinden sich die Flüssigkristallmoleküle in der Mitte der Flüssigkristallschicht im Wesentlichen senkrecht zu den Zellwänden 4. Nach dem Entfernen des angelegten Fel des bleibt der erste gebogene Zustand erhalten und kann über Zeiträume von einer Sekunde oder länger andauern. Das Anlegen einer höheren Spannung bewirkt die Ausbildung eines, wie in der 1c gezeigten, zweiten gebogenen (oder nichtgespreizten) Zustands, wegen der Kopplung des elektrischen Feldes mit der positiven dielektrischen Anisotropie des Flüssigkristallmaterials und der Neuorientierung des Direktors senkrecht zu den Oberflächen. Der Flüssigkristalldirektor verbleibt im zweiten gebogenen Zustand am Zellenmittelpunkt im Wesentlichen senkrecht zu den Zellenwänden 4 und abgesehen von den Bereichen nahe jeder Oberfläche, die von den Verankerungseffekten der Oberflächen dominiert werden, wird auch das Flüssigkristallmaterial im gesamten Rest der Zelle in eine im Wesentlichen senkrecht zu den Zellwänden angeordnete Lage gezwungen.
  • Die Oberflächen der pi-Zelle sind so ausgelegt, dass sie eine Vororientierung des Flüssigkristalldirektors bewirken, die typischerweise zwischen 5° und 30° liegt. Die Oberflächenausrichtungsrichtungen werden oft so gewählt, dass sie in im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen zeigen. Es ist jedoch auch möglich, unter Verwendung paralleler oder nahezu paralleler Oberflächenrichtungen einen gewünschten gebogenen Zustand zu erzielen, indem eine Flüssigkristallmischung mit einer geeigneten spontanen Verdrillung (d. h. mit einer bestimmten Gitterweite) und geeignetem Zellenzwischenraum der Vorrichtung verwendet werden.
  • Die pi-Zellenvorrichtung ermöglicht einen optischen Kontrast, wenn sie zwischen dem ersten (niedrige Spannung) in der 29b gezeigten gebogenen Zustand und dem zweiten (hohe Spannung) in der 29c gezeigten gebogenen Zustand umgeschaltet wird. Ferner kann zwischen dem ersten und dem zweiten gebogenen Zustand ein sehr schnelles (in etwa 1–2 Millisekunden bei 25 °C für typische Zellenzwischenräume von etwa 4 μm) Umschalten erreicht werden. Ein Abschalten der angelegten Spannung über einen längeren Zeitraum wird jedoch das Flüssigkristallmaterial dazu veranlassen, in die energetisch günstigere gespreizte Konfiguration der 29a zurückzukehren. Das Umschalten vom gespreizten Zustand in den nichtgespreizten (gebogenen) Zustand erfolgt mit typischerweise 30 Sekunden oder länger viel langsamer als das Umschalten zwischen den gebogenen Zuständen.
  • Ein besonderer Nachteil bekannter pi-Zellenkonfigurationen besteht in der Keimzellenbildung und der Stabilisierung des ersten gebogenen Zustands bei nachfolgendem Betrieb. Man fand heraus, dass zum anfänglichen Schalten vom gespreizten Zustand in den gebogenen (d. h. nichtgespreizten) Zustand hohe Spannungen erforderlich sein können. Bei bestimmten Vorrichtungen, zum Beispiel Vorrichtungen, worin jedes Pixel durch einen Dünnfilmtransistor (TFT) angesteuert wird, kann es schwierig sein, die zum Schalten vom gespreizten Zustand in den gebogenen Zustand erforderliche Spannung herzustellen und es ergeben sich zusätzliche Kosten.
  • Koma et al. (1999) Proceedings of the SID, S. 28–31 haben herausgefunden, dass der gebogene Zustand bei bestimmten "Startpunkten" innerhalb eines jeden Pixels aufkeimt, und dies üblicherweise mit zufälligen Irregularitäten wie zum Beispiel einer Oberflächen- oder Elektrodenrauhigkeit verknüpft ist. Vorrichtungen ohne derartige Keimzellen bildeten den gewünschten gebogenen Zustand nicht leicht aus. Es wurde auch versucht, eine hohe Spannung ausreichender Dauer zu verwenden, um einen gebogenen Zustand herzustellen und den gebogenen Zustand dann mit einem polymeren Stabilisationsnetzwerk zu stabilisieren. Dies erfordert, dass dem Flüssigkristall ein UV-aushärtbares Monomer zugesetzt wird, das nach der Ausbildung des erforderlichen gebogenen Zustands bei Anwendung des Nukleierungssignals vernetzt wird. Es wurde jedoch festgestellt, dass dies zu einer ionischen Kontaminierung des Flüssigkristallmaterials führt und die Herstellungs- und Ertragskosten beträchtlich erhöht.
  • Es wurde auch festgestellt, dass bei Verwendung von in Pixel unterteilten pi-Zellenvorrichtungen ein besonderes Problem auftritt. Bei solchen Vorrichtungen ist es nicht möglich, an den Gebieten zwischen den Pixeln, insbesondere an die Mitte zwischen benachbarten Pixeln eine ausreichende Spannung anzulegen. Daher verbleibt im Gebiet zwischen den Pixeln das Flüssigkristallmaterial im gespreizten Zustand. Das Vorhandensein des gespreizten Zustands in den Gebieten zwischen den Pixeln neigt zu einer Förderung von Keimzellen für den gespreizten Zustand bei allen Pixeln, die in den gebogenen Zustand umgeschaltet wurden. Die Druckschrift US 6 512 569 beschreibt, wie ein gemusterter Bereich zwischen den Pixeln verwendet werden kann, um die Ausbildung des gebogenen Zustands in den Gebieten zwischen den Pixeln zu fördern. Genauso wie sich bei einer Vorrichtung ohne Keimzellen kein gebogener Zustand ausbilden kann, kann eine Vorrichtung, die in den gebogenen Zustand geschalten wurde, dann in diesem Zustand verbleiben, wenn keine Keimzellen für den niederenergetischeren gespreizten Zustand vorhanden sind. Eine Änderung der Ausrichtungseigenschaften in den Gebieten zwischen den Pixeln erfordert ein genaues Ausrichten der gemusterten Ausrichtungsgebiete mit den Bereichen zwischen den Pixeln der Elektrodenstrukturen. In der 30 ist eine bistabile pi-Zellenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung umfasst eine Schicht aus einem Flüssigkristallmaterial 500, das zwischen einer ersten Zellenwand 502 und einer zweiten Zellenwand 504 eingebettet ist.
  • Die innere Oberfläche der ersten Zellenwand 502 besitzt ein (nicht gezeigtes) Oberflächenprofil, das an das Flüssigkristallmaterial zwei stabile Ausrichtungskonfigurationen mit unterschiedlichen Vororientierungen vermittelt. Die innere Oberfläche der zweiten Zellenwand besitzt eine monostabile Oberflächenbehandlung (z. B. Siliciumdioxid, eine geeignet ausgebildete Oberflächenreliefstruktur oder eine geeignet ausgebildete Polymeroberfläche, wie beispielsweise ein aufgeriebenes Polymer oder ein photoausgerichtetes Polymer), das an das in der Nähe befindliche Flüssigkristallmaterial eine Vororientierung von weniger als 45° vermittelt. Die Vororientierung der monostabilen Oberfläche beträgt vorzugsweise weniger als 30° und möglichst weniger als 25°. Die Vororientierung der monostabilen Oberfläche ist vorzugsweise größer als 5° und möglichst größer als 10°.
  • Beim Betrieb wird der in der Nähe der ersten Zellenwand befindliche Flüssigkristall zwischen dem in 30a gezeigten Zustand geringer Vororientierung (Fehlstellen) und dem in 30b gezeigten (kontinuierlichen) Zustand hoher Vororientierung umschalten. Man kann sehen, dass der Fehlstellenzustand ein gebogener Zustand ist und dass der kontinuierliche Zustand ein hybrider Zustand ist, bei dem die Spreizkomponente gering ist. Daher ist die Schaltgeschwindigkeit hoch (typischerweise unterhalb 5 Millisekunden), denn die Vorrichtung schaltet zwischen einem gebogenen Zustand und einem zweiten im Wesentlichen nichtgespreizten Zustand um.
  • Vorzugsweise ist, wie in 31 gezeigt, die Vororientierung des Fehlstellenzustands der zenitischen bistabilen Oberfläche für die geringe Neigung höher als die Vororientierung an der gegenüberliegenden Oberfläche. In diesem Beispiel wird ein unerwünschter gespreizter Zustand ausgebildet, wobei die Spreizung näher an der zenitisch bistabilen Oberfläche erfolgt. Die Anwendung eines Impulses, um das der bistabilen Oberfläche benachbarte Material in den kontinuierlichen Zustand mit hoher Neigung zu überführen, führt dazu, dass sich die Spreizung näher an die Gitteroberfläche bewegt. Die Spreizung wird dann schnell abgeleitet, wenn die Oberfläche in den Zustand hoher Neigung überführt wird.
  • Dies sollte mit der in 32 gezeigten pi-Zellenvorrichtung des Standes der Technik, worin beide Oberflächen monostabil sind und mit der in 33 gezeigten ZBD-Vorrichtung, verglichen werden, bei der die Vororientierung an den oberen und unteren Oberflächen identisch ist und der Übergang in einen gebogenen Zustand ohne einen Oberflächenübergang erfolgt. In diesen Fällen dauert der Übergang vom gespreizten zum gebogenen Zustand beträchtlich länger als für oberflächenvermittelte Übergänge, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden.
  • Auf diese Weise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, einen durch Oberflächenüberführung vermittelten Übergang in den gebogenen Zustand zu schaffen. Die Verwendung dieses Oberflächenübergangs ermöglicht, dass der Übergang von einem gespreizten in einen gebogenen Zustand innerhalb einer Zeit erfolgt, die um Größenordnungen schneller ist, als es bei Verwendung üblicher pi-Zellenvorrichtungen nach dem Stand der Technik möglich wäre.
  • Für Anwendungen, bei denen der optische Kontrast über einen langen Zeitraum ohne Adressierung aufrechterhalten werden muss (d. h. Bildspeicherung) ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass die Bildung von gespreizten Zuständen unterbunden wird. Dies wird erreicht, indem sichergestellt wird, dass keine Keimzellen für gespreizte Zustände existieren und/oder dass die Energie der gebogenen Zustände relativ niedrig ist (zum Beispiel durch Verwenden relativ hoher Vororientierungen an beiden Oberflächen).
  • Bei anderen Anwendungen, wie solchen, die eine hohe Aktualisierungsgeschwindigkeit bei regulärer Aktualisierung erfordern, kann die Vorrichtung zur Ausbildung anderer wichtiger Eigenschaften ausgestaltet werden, wie zum Beispiel für einen breiten Betrachtungswinkel, hohe Durchlässigkeit/Reflektivität, hohen Kontrast und guten (gesättigten) weißen Zustand. Dies bedeutet, dass der gespreizte Zustand eine beträchtlich niedrigere Energie als der gebogene Zustand aufweist, und dass die Vorrichtung erst nach einem Zeitraum in diesen Zustand zurückfällt, dessen Dauer ähnlich (aber länger) dem Aktualisierungszeitraum für das einzelne Bild ist. Die Vororientierung bei beiden Oberflächen kann zum Beispiel den niedrigen Wert von 10° einnehmen und kann bis auf 5° herabreichen.
  • In der 34 ist eine zweite pi-Zellenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die pi-Zellenvorrichtung umfasst eine erste Zellenwand 502 und eine zweite Zellenwand 506, zwischen denen eine Schicht aus einem nematischen Flüssigkristallmaterial 500 eingebettet ist. Die erste Zellenwand 502 und die zweite Zellenwand 506 weisen Oberflächenprofile auf, die zwei Ausrichtungszustände mit unterschiedlichen Vororientierungen aufweisen und zwischen diesen umschalten können. Mit anderen Worten ist eine so genannte Doppel-ZBD-Vorrichtung ausgebildet. Anders als bei der oben beschriebenen Doppel-ZBD-Vorrichtung ist der Fehlstellenzustand (d. h. der in 34a gezeigte Zustand) jedoch so angeordnet, dass er einen im Wesentlichen nichtgespreizten (gebogenen) Zustand ausbildet.
  • Um ein Überführen zwischen den beiden im Wesentlichen nichtgespreizten Zuständen zu ermöglichen, sind die Überführungsschwellwerte an der ersten und zweiten Zellenwand wie oben beschrieben unterschiedlich ausgebildet. Dies ermöglicht die Verwendung der ebenfalls oben beschriebenen Mehrfachscantechnik und ein Hin- und Herschalten zwischen den beiden Konfigurationen. Da die Überführung zwischen zwei im Wesentlich nichtgespreizten Zuständen erfolgt, wird die Schaltgeschwindigkeit verglichen mit der, die erhalten wird, wenn in/von einem gespreizten Zustand überführt wird, beträchtlich erhöht.
  • Idealerweise ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass der homeotrope (kontinuierliche) Zustand von 34b gegenüber jedem Fehlstellenzustand energetisch begünstigter ist. Dies wird durch sorgfältige Wahl des Oberflächenprofils der Ausrichtungsoberflächen erreicht. In einer in Pixel unterteilten Anzeige bedeutet dies auch, dass die Gebiete zwischen den Pixeln dazu neigen, den kontinuierlichen Zustand nach 34b auszubilden. Dies ist günstig, um sicherzustellen, dass jedes Flüssigkristallmaterial, das vom homeotropen Zustand der 34b überführt wurde, eher den im Wesentlichen nichtgespreizten Zustand von 34a als einen gespreizten Zustand annimmt. Dies sollte im Gegensatz zu einer üblichen monostabilen pi-Zellenvorrichtung gesehen werden, worin die Gebiete zwischen den Pixeln in den gespreizten Zustand zurückfallen und dadurch Keimzellen für das Wachstum des gespreizten Zustands in den Pixelgebieten bilden.
  • Es gibt eine Anzahl von Merkmalen der zenitischen bistabilen Oberfläche, die abgewandelt werden können, um eine bistabile Oberfläche sicherzustellen, die beim ersten Abkühlen spontan einen Zustand hoher Neigung ausbildet. Außer der Verwendung eines flachen Gitters (z. B. geringe Amplitude und/oder große Gitterabstände) können Oberflächen mit gerundeten Merkmalen (z. B. ein verbreitertes, sinusförmiges Gitter) oder mit einer relativ geringen Verankerungsenergie vorgesehen sein.
  • Es ist auch möglich, beide Oberflächen monostabil auszubilden, wobei aber eine der Oberflächen eine wesentlich schwächere zenitische Verankerungsenergie besitzt, während, wenn keine Umgestaltung durch ein angelegtes elektrisches Feld erfolgt, sie einen Zustand geringer Neigung aufrechterhält. Am Beginn einer jeden Adressierungssequenz wird dann ein elektrischer Vorbelegungsimpuls verwendet, wodurch ein Aufbrechen der Verankerung und eine Ausrichtung des Direktors senkrecht zu der schwach verankerten Oberfläche bewirkt wird. Auf diese Weise wird der gebogene Zustand wieder durch einen Oberflächenübergang von einem Zustand geringer Neigung in einen Zustand hoher Neigung vermittelt. Ein Nachteil dieser Art von Vorrichtung besteht jedoch darin, dass die Ausrichtungseigenschaften der Zelle für die zwei erforderlichen Zustände sorgfältig ausgebildet werden müssen (zum Beispiel stabile Zustände mit unterschiedlichen Verdrillungen).
  • Auch wenn oben eine bistabile Oberfläche beschrieben wurde, erkennt man, dass eine Oberfläche, die drei oder mehrere Zustände umfasst (z. B. eine Oberfläche der in WO 99/34251 beschriebenen Art) verwendet werden könnte. In diesen Fällen werden Zwischenzustände ausgebildet, die zum Beispiel die Implementierung einer Grauskala ermöglichen könnten.
  • In der 35 ist eine Anzahl von im Wesentlichen nichtgespreizten Zuständen gezeigt.
  • Die Zustände umfassen vertikal ausgerichtete nematische (VAN), worin beide Oberflächen im Wesentlichen vertikal homeotrop ausgerichtet sind (d. h. mit Vororientierungen von mehr als 70°, gewöhnlich mehr als 85°). Dies ist ein Sonderfall, da das 1D-Direktorprofil weder Spreizung noch Biegung enthält. Ein hybrid ausgerichteter nematischer (HAN) ist ein anderer nichtgespreizter Zustand, worin eine Oberfläche eine hohe Neigung (typischerweise mehr als 70°) und eine Oberfläche eine niedrige Neigung (typischerweise zwischen 0° und 45°) aufweist.
  • Gebogene Zustände sind ebenso nichtgespreizt und B1, B2 und BT sind gebogene Zustände. Gebogene Zustände können als Zustände definiert werden, bei denen die Neigung des Direktors an einem Punkt im Volumen der Zelle (d. h. zwischen den beiden Oberflächen) größer als die Vororientierung an beiden Oberflächen ist. Typischerweise gibt es zwischen den Wänden einen Punkt, an dem der Direktor senkrecht zur Zellebene ausgerichtet ist und die Biegungsrichtung auf beiden Seiten dieser Gegebenheit wechselt. Bei B1 sind die Vororientierungen an beiden Oberflächen ähnlich und nahe dem Zentrum der Vorrichtung beträgt die Neigung im Wesentlichen 90°.
  • Bei B1 existiert ein beträchtlicher Unterschied bei den Neigungsvorgaben der zwei Oberflächen und die Stelle, an der die Neigung im Volumen der Zelle im Wesentlichen 90° beträgt, ist näher an der Oberfläche mit der höheren Neigungsvorgabe. Im verdrillten Beispiel BT umfasst der Direktor eine verdrillte Deformation von einer Oberfläche zur anderen, wobei der Direktor an einem Punkt im Volumen der Zelle (in diesem Fall nahe der Zellenmitte) senkrecht zu den Zellwänden ausgerichtet ist. Ein Umschalten von HAN nach B1 dauert typischerweise 2 ms.
  • In der 36 ist eine Anzahl gespreizter Zustände gezeigt. In jedem der vorgestellten Fälle umfasst der Direktor im Volumen der Zelle einen Punkt, an dem die Neigung gleich oder niedriger als die höhere Vororientierung an einer Zellenwand ist. Zu beachten ist, dass S4 einen Übergangszugang darstellt, der bei Anwendung eines an den S1-Zustand angelegten Feldes auftreten kann. Auch wenn der Direktor an einem Punkt im Volumen der Zelle mit 90° ausgerichtet sein kann (d. h. der Direktor ist parallel zum angelegten Feld ausgerichtet) besitzt der Direktor auf jeder Seite dieses Punktes dieselbe Biegungsrichtung. Darüber hinaus existiert im Volumen der Zelle ein Punkt, an dem der Direktor im Wesentlichen gespreizt ist (nahe der unteren Oberfläche) und der Direktor eine niedrigere Neigung als jede der zwei ausrichtenden Wände einnimmt. ST ist ein Beispiel für einen gespreizten, verdrillten Zustand, bei dem der Direktor im Volumen der Zelle gleich oder niedriger als die höhere der beiden ausrichtenden Oberflächenvororientierungen ist.
  • In der 37 sind theoretische Energien für kontinuierliche und Fehlstellenzustände bei einer verbreiterten sinusförmigen Gitteroberfläche gemäß der Druckschrift US 6 249 332 gezeigt. Die schattierte Fläche gibt einen Beispielbereich von Gitterformen an, bei dem eine Energiebarriere zwischen den kontinuierlichen und den Fehlstellenoberflächenzuständen gegeben ist und bei dem die Oberfläche bista bil bleibt. Es ist möglich, das Gitter so auszubilden, dass es beim Abkühlen zu einer spontanen Ausbildung des C-Zustands führt, zum Beispiel, indem ein Verhältnis der Rillentiefe zum Rillenabstand links vom Kreuzungspunkt, aber innerhalb des bistabilen Bereichs verwendet wird.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als monostabile Vorrichtung betrieben werden, bei der zu Beginn einer Abfolge von Einzelbildern ein Oberflächenübergang verwendet wird, der sicherstellt, dass ein gebogener Zustand erreicht wird. Dies verbessert den Bedarf an hohen Überführungsspannungen, Keimzellen für den gebogenen Zustand und/oder langen Zeiträumen für einen Übergang von einem gespreizten in einen gebogenen Zustand.
  • Beim Umschalten in den konstanten Aktualisierungsmodus kann sich die Vorrichtung anfänglich im gespreizten Zustand befinden. Vor dem Adressieren eines jeden Einzelbilds, möglicherweise unter Verwendung des RMS-Multiplexverfahrens (Alt-Pleshko, MLA, 4-Zeilen-Adressierung usw. – Standard-TN- oder STN-Verfahren) oder TFT-Adressierung, wird eine Serie von Impulsen angelegt, um die Vorrichtung in den erforderlichen initialen, im Wesentlichen nichtgespreizten Zustand zu überführen. Dieser Anfangszustand wird vorzugsweise ein gebogener Zustand sein. Zum Beispiel induziert, wenn ein gespreizter Zustand vorliegt, ein initialer DC-Impuls zum Überführen der zenitisch bistabilen Oberfläche in den C-Zustand, einen HAN-Zustand. Der Direktor in der Mitte der Zelle wird schnell in die Vertikale umgeschaltet. Eine Überführung in den Fehlstellenzustand induziert dann den gebogenen Zustand. Nachdem der gebogene Zustand nach einem Zeitraum von typischerweise etwa 1 Millisekunde oder früher erreicht wurde, kann der gebogene Zustand durch das angelegte Feld ähnlich einer Standard-pi-Zellenanordnung (d. h. zwischen den Zuständen der 29b und 29c) moduliert werden.
  • Als Alternative kann ein symmetrisches Gitter mit zwei Fehlstellenzuständen hoher Neigung, aber entgegengesetzter Vororientierung verwendet werden. Die Verankerungsübergänge zwischen diesen symmetrischen Zuständen ermöglichen einen direkten Übergang vom gespreizten in den gebogenen Zustand.
  • Alternativ kann eine schwach verankerte Oberfläche in die Vertikale umgeschaltet werden, worauf die Neigungsrichtung (durch geeigneten Abgleich von Gitterabstand und Neigungsvorgabe) in den gebogenen Zustand invertiert wird. In diesen Fällen wird die Form des nachlaufenden Teils des Adressierungsimpulses verändert, um eher in den erforderlichen gebogenen Zustand als in den gespreizten Zustand umzuschalten. Dies ist schematisch in 38 gezeigt.
  • Auch wenn die hier beschriebenen Beispiele hauptsächlich auf Vorrichtungen des ZBD-Typus gerichtet sind, kann man erkennen, dass die Erfindung auch auf jede eine beliebige Zahl unterschiedlicher Anzeigetechnologien, einschließlich aller der oben beschriebenen Anzeigetechnologien nach dem Stand der Technik angewandet werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff "Anzeige" nicht notwendigerweise bedeutet, dass ein Bild geschrieben wird, das von einem Benutzer beobachtet werden kann. Eine Anzeige kann räumlich Lichtmodulatoren und dergleichen umfassen, worin an Licht eine Amplituden- und/oder Phasenmodulation vermittelt wird.
  • Zum Beispiel ist in der 39 eine tröpfchenbasierende Anzeige 800 gezeigt. Die Anzeige umfasst ein Zellenwandpaar 802, zwischen dem eine Schicht des Materials 804 angeordnet ist. Die Schicht des Materials 804 umfasst ein einbettendes Medium 806, das erste Tröpfchen 808 und zweite Tröpfchen 810 enthält. Die Zellenwände 802 sind typischerweise als Glasplatten ausgebildet, auf denen ITO-Elektroden 812 aufgebracht sind und die auf der unteren Platte eine schwarze Hintergrundschicht 814 aufweisen (alternativ hierzu kann die untere Platte aus einer anderen schwarzen leitfähigen Elektrodenstruktur gebildet sein).
  • Die Tröpfchen können aus einem bistabilen Material gebildet werden, das in einem Zustand einige Wellenlängen reflektiert und im zweiten stabilen Zustand diese Wellenlängen durchlässt. Die Vorrichtung kann mit Tröpfchen 808 und 810 mit zwei unterschiedlichen Größen so ausgebildet werden, dass der Schwellwert zum Schalten eines Tröpfchens sich von dem für das andere Tröpfchen unterscheidet. Es können mehr als zwei Tröpfchenarten verwendet werden und die Größe der Tröpfchen kann wie gezeigt oder unterschiedlich sein.
  • Ein Beispiel für eine solche Vorrichtung würde einen cholesterischen Flüssigkristall verwenden, der zum Beispiel in der von Jang et al. (2003), Proceedings of SID, XXXIV, Buch 2, S. 959–961 angegebenen Art hergestellt wurde. Die Tröpfchen wären ausreichend groß, um zwei stabile Zustände anzugeben – entweder einen selektiv reflektierenden, im Wesentlichen planaren (Granjean) Zustand oder ein vorwärts streuendes Polydomänmuster (d. h. drehkegelig) – vorzugsweise größer als 15 μm. Im planaren Zustand würden die größeren Tröpfchen 808 beispielsweise rotes Licht reflektieren, blaues und grünes Licht jedoch durchlassen. Im anderen Zustand würden die größeren Tröpfchen 808 alle Wellenlängen durchlassen. Die kleineren Tröpfchen 810 hätten einen geringeren Schwellenwert als die größeren Tröpfchen 808 und würden beispielsweise im planaren Zustand grüne Wellenlängen reflektieren.
  • Die Vorrichtung könnte weitere Tröpfchen C (nicht gezeigt) enthalten, die in planarem Zustand niedrigere Wellenlängen reflektieren. Die Tröpfchen werden einfach separat in einer Emulsion ausgebildet und dann zusammen mit dem einbettenden Material gemischt (im Unterschied zu Verfahren nach dem Stand der Technik, wie dem von Yang et al. ibid.).
  • Um eine Farbanzeige zu erhalten, wird in etwa eine gleichmäßige Mischung der drei Tröpfchenarten verwendet, der Farbabgleich und die Schrägreflexion können jedoch bei Verwendung anderer Mischungsverhältnisse verbessert werden. Vorzugswiese wird das einbettende Material aus einem photopolymerisierbaren oder ähnlich vernetzbaren Material gebildet, sodass die Schicht eine starre Plastikschicht ausbildet. Ein Verfahren zum Erreichen unterschiedlicher Schwellwerte für die unterschiedlichen Tröpfchen besteht im Sicherstellen, dass die cholesterische Verbindung oder Mischung innerhalb eines jeden Tröpfchens unterschiedliche dielektrische Anisotropien aufweist. Andere Verfahren umfassen die Verwendung von Tröpfchen unterschiedlicher Größe, die Verwendung asphärischer Tröpfchen unterschiedlicher Exzentrizitäten oder Ausrichtungen oder ein Variieren der Wechselwirkung zwischen dem Flüssigkristall und der Tröpfchenwand durch Verwendung unterschiedlicher oberflächenaktiver Stoffe oder Wandmaterialien bei jedem der Tröpfchen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können drei Scans zum Überführen der Tröpfchenarten A, B und C mit unterschiedlichen Schwellwerten angewandt werden. Beim ersten Scan werden die Tröpfchen A mit dem höheren Schwellwert entweder in den reflektiven planaren Zustand oder in den streuenden drehkegeligen Zustand überführt. Da die Tröpfchen B und C kein rotes Licht reflektieren, wenn sie sich im Streuzustand befinden, wird das rote Licht schließlich von dem Schwarz der rückwärtigen Elektrode absorbiert, wenn sich die Tröpfchen A in der streuenden Textur befinden. Im zweiten Scan werden die Tröpfchen B durch die Daten angewählt, um Grün entweder zu reflektieren oder zu streuen, wobei sie das rote und blaue Licht nicht reflektieren (und vorzugsweise nur wenig streuen). Der dritte Scan würde die Tröpfchen C dafür auswählen, entweder Blau zu reflektieren oder Blau zu streuen. Auf diese Weise kann eine ganze Farbanzeige hergestellt werden, ohne die mit einem räumlich unterteilten Farbpaneel verbundene schlechte Reflektivität oder den mit einem Mehrfachstapel verbundenen Kosten.
  • Alternative bistabile Medien können geladene Partikel umfassen, bei denen sich die optischen Eigenschaften abhängig von der Ausrichtung der Partikel ändern (siehe zum Beispiel, Hattori et al., (2003), Proc. SID, S. 846–849). In derartigen Systemen kann die Ladungsdichte der Tröpfchen zum Erzeugen unterschiedlicher Schwellwerte, wie auch Tröpfchengrößen, Form und Grenzflächeneigenschaften gesteuert werden. Derartige Partikel bewirken üblicherweise die Absorption von Licht, erlauben aber das Mischen unterschiedlicher Farben.
  • Unter Bezugnahme auf die 40 kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Vorrichtung angewandt werden, die einen Stapel von zwei oder mehr Tafeln umfasst. Eine Stapelvorrichtung 900 umfasst eine erste Tafel 902, eine zweite Tafel 904 und eine dritte Tafel 906. Jeder Tafel wird zur Modulation von Licht innerhalb einer bestimmten Wellenlänge verwendet.
  • Die Reihen- und Spaltenelektroden einer jeden Tafel sind mit einem einzigen Satz von Treibern verbunden. Mit anderen Worten ist jeder Spaltentreiber 908 mit einer Spalte einer jeden Tafel elektrisch verbunden und jeder Zeilentreiber 910 ist mit einer Zeile an jeder Tafel elektrisch verbunden. Die drei Tafeln sind so ausgebildet, dass sie unterschiedliche Übergangsschwellwerte aufweisen. Für Feldeffektvorrichtungen besteht ein einfaches Verfahren zum Ändern der Überführungseigenschaften darin, den Zellenzwischenraum bei den unterschiedlichen Tafeln abzuwandeln. Die Anwendung der drei Scans gemäß der oben beschriebenen Lehre ermöglicht es, dass jede Tafel unter Verwendung eines einzigen Satzes eines Treiberschaltkreises in den gewünschten Zustand überführt wird. Auf diese Weise kann eine Farbanzeige aus dem Stapel aus den drei Tafeln bei reduzierten Treiberkosten aufgebaut werden.

Claims (43)

  1. Anzeigevorrichtung umfassend eine erste und eine zweite Zellenwand (250, 252) und eine Schicht aus einem Material (230; 254), das zur optischen Modulation ausgebildet und zwischen der ersten und der zweiten Zellenwand (232, 234; 250, 252) angeordnet ist, wobei die Materialschicht (230; 254) ausgebildet ist, wenigstens zwei stabile Konfigurationen einzunehmen und zwischen diesen elektrisch überführt zu werden, und die Materialschicht (230; 254) eine oder mehrere einzeln elektrisch adressierbare Gebiete (270, 272, 274, 276) umfasst und so angeordnet ist, dass Material innerhalb zumindest eines Teils eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets einen Überführungsschwellwert innerhalb eines ersten Bereichs aufweist und Material innerhalb zumindest eines anderen Teils eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets einen Überführungsschwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs aufweist, und die Vorrichtung ferner Adressierungsmittel umfasst, um jedes der elektrisch adressierbaren Gebiete, wie erfordert, unter Verwendung von Spannungsimpulsen für ein selektives Überführen der Materialschicht zu beschreiben, dadurch gekennzeichnet, dass das Adressierungsmittel ausgebildet ist, jedes der einen oder der mehreren einzeln elektrisch adressierbaren Gebiete (270, 272, 274, 276) unter Verwendung von wenigstens zwei Überführungsscans zu beschreiben, wobei der erste Überführungsscan ausgebildet ist, Material mit einem Überführungsschwellwert innerhalb eines ersten Bereichs selektiv zu überführen und der zweite Überführungsscan ausgebildet ist, Material mit einem Überführungsschwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs selektiv zu überführen, wobei der erste Überführungsscan zusätz lich ein Vorbelegungssignalumfasst, das das gesamte Material in einen der zumindest zwei stabilen Konfigurationen überführt, bevor Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist, selektiv überführt wird, und wobei der erste Überführungsscan vor der Anwendung des zweiten Überführungsscans angewandt wird, und der zweite Überführungsscan nicht ausreicht, um Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist, zu überführen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der erste Überführungsscan Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist, unterschiedslos überführt, d. h. vorbelegt.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Adressierungsmittel ausgebildet ist, einen oder mehrere Überführungsscans nach der Anwendung des zweiten Überführungsscans anzuwenden, und worin jeder weitere Überführungsscan ausgebildet ist, selektiv Material zu überführen, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines bestimmten Bereichs aufweist, aber nicht ausreicht, um Material zu überführen, das einen Schwellwert aufweist, der innerhalb des Schwellwertbereichs eines jeden vorangegangenen Scans liegt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin jeder weitere Überführungsscan unterschiedslos jedes Material überführt, d. h. vorbelegt, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des, für jeden nachfolgenden Überführungsscan gegebenen Bereichs aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Produkt aus Zeit und Spannung des Spannungsimpulses für den ersten Überführungsscan größer ist als das Produkt aus Zeit und Spannung des Spannungsimpulses des zweiten Überführungsscans.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Überführen des Materials von der Polarität abhängig ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin der erste Überführungsscan Material unter Verwendung eines Überführungsimpulses mit einer ersten Polarität überführt und der zweite Scan Material unter Verwendung eines Überführungsimpulses mit einer, gegenüber der Polarität des ersten Überführungsimpulses entgegengesetzten Polarität überführt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Materialschicht ein erstes Gebiet umfasst, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist und ein zweites Gebiet, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, soweit abhängig von Anspruch 3, worin die Materialschicht ein oder mehrere weitere Gebiete umfasst und jedes der weiteren Gebiete einen Überführungsschwellwert innerhalb eines für einen weiteren Überführungsscan bestimmten Bereichs aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Materialschicht eine Vielzahl einzeln elektrisch adressierbarer Gebiete (270, 272, 274, 276) umfasst.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, soweit auf Anspruch 8 oder 9 zurückbezogen, worin jedes Gebiet der Vielzahl von einzeln e lektrisch adressierbaren Gebieten zwei oder mehr Gebiete mit unterschiedlichen Überführungsschwellwerten aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, worin der Anteil der Materialschicht, der Gebiete mit unterschiedlichen Überführungsschwellwerten aufweist, innerhalb eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets gewichtet wird.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin an der ersten Zellenwand Zeilenelektroden (256, 258) und an der zweiten Zellenwand Spaltenelektroden (260, 262) vorgesehen sind, um hierdurch eine Matrix einzeln adressierbarer Gebiete (270, 272, 274, 276) auszubilden.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, worin zumindest der erste und der zweite Überführungsscan von dem Adressierungsmittel auf jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet durch Anwendung eines Taktspannungsimpulses auf die Zeilenelektroden (256, 258) und eines Datenspannungsimpulses auf die Spaltenelektroden (260, 262) angewendet werden, wobei die Takt- und Datenimpulse ausgebildet sind, an jedem einzeln elektrisch adressierbaren Gebiet den erforderlichen resultierenden Spannungsimpuls zu erzeugen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, worin das Adressierungsmittel zum Überführen beziehungsweise Nichtüberführen einen Auswahl- oder Nichtauswahldatenimpuls liefert.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, worin jede Zeile nacheinander sowohl mit dem ersten Überführungsscan als auch mit dem zweiten Überführungsscan adressiert wird.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, worin jede Zeile nacheinander mit dem ersten Überführungsscan adressiert wird und nachfolgend jede Zeile der Reihe nach mit dem zweiten Überführungsscan adressiert wird.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, worin der Gleichstromanteil der verwendeten Daten- und Taktsignale im Wesentlichen ausgeglichen ist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Adressierungsmittel für jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet ausgebildet ist, Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist, in dieselbe Konfiguration zu überführen wie Material, das einen Überführungsschwellwert in dem ersten Bereich aufweist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, worin das Adressierungsmittel für jedes einzeln elektrisch adressierbare Gebiet so ausgebildet ist, dass es die selektive Überführung von Material, das einen Überführungsschwellwert im zweiten Bereich aufweist, in eine, gegenüber Material, das einen Überführungsschwellwert in dem ersten Bereich aufweist, unterschiedliche Konfiguration ermöglicht.
  21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein selektives Überführen während des ersten und/oder des zweiten Scans so erfolgt, dass Material teilweise überführt wird, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs beziehungsweise des zweiten Bereichs aufweist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, soweit auf Anspruch 14 zurückbezogen, worin eine Vielzahl von Datenimpulsen für das teilweise Überführen verwendet wird.
  23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Vorrichtung eine solche photosensitive Schicht umfasst, dass sich der Überführungsschwellwert der Materialschicht in Reaktion auf eine optische Beleuchtung ändert.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein oder mehrere Farbfilterelemente umfasst.
  25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zwei stabile Konfigurationen einnehmen kann und zwischen diesen elektrisch umgeschaltet werden kann.
  26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Materialschicht einen Flüssigkristall umfasst.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 26, worin der Flüssigkristall ein nematisches Flüssigkristallmaterial umfasst.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, worin der Übergang zwischen den beiden stabilen Konfigurationen durch einen Ausrichtungsübergang an der ersten Zellenwand vermittelt wird.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, worin die Oberfläche der ersten Zellenwand, die sich mit der Flüssigkristallschicht in Kontakt befindet, so profiliert ist, dass sie zumindest zwei stabile Oberflächenausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials in der Nähe der ersten Zellenwand angibt.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 29, worin die profilierte Oberfläche der ersten Zellenwand (250) eine bistabile Oberflächenausrichtungs-Gitterstruktur (264) umfasst.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 oder 30, worin die Oberfläche der zweiten Zellenwand (252), die sich in Kontakt mit der nematischen Flüssigkristallschicht befindet, so profiliert ist, dass sie zumindest zwei stabile Oberflächenausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials in der Nähe der zweiten Zellenwand bietet.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, worin die profilierte Oberfläche der zweiten Zellenwand (252) eine bistabile Oberflächenausrichtungs-Gitterstruktur (266) umfasst.
  33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 oder 32, worin der Überführungsschwellwert zwischen den zumindest zwei stabilen Oberflächenausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials an der ersten Zellenwand größer ist als der Überführungsschwellwert zwischen den zumindest zwei stabilen Oberflächenausrichtungskonfigurationen des Flüssigkristallmaterials an der zweiten Zellenwand.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 33, worin der Überführungsschwellwert des zweiten Flüssigkristallmaterials an der ersten Zellenwand innerhalb des ersten Bereichs liegt, und der Überführungsschwellwert des Flüssigkristallmaterials an der zweiten Zellenwand innerhalb des zweiten Bereichs liegt.
  35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Materialschicht Tröpfchen eines bistabilen Materials (808, 810) in einer Trägersubstanz (806) umfasst.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 35, worin die Tröpfchen gefärbt sind.
  37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 oder 36, worin das bistabile Material Tröpfchen aus cholesterischem Material umfasst.
  38. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, worin das bistabile Material Partikel umfasst.
  39. Vorrichtung mit einer ersten Materialschicht (902) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zusätzlich eine oder mehrere weitere Materialschichten (904, 906) umfasst, und wobei jede der weiteren Materialschichten zwischen einem Zellenwandpaar angeordnet ist und ein oder mehrere einzeln elektrisch adressierbare Gebiete umfasst, und jedes der einen oder mehreren einzeln elektrisch adressierbaren Gebiete einer jeden der weiteren Materialschichten mit dem Adressierungsmittel (908, 910) parallel zu den elektrisch adressierbaren Gebieten der Materialschicht elektrisch verbunden ist.
  40. Vorrichtung nach Anspruch 39, worin die erste Materialschicht (902) und die eine oder mehreren weiteren Materialschichten (904, 906) in einem optischen Stapel angeordnet sind.
  41. Verfahren zum Adressieren einer Anzeigevorrichtung, die eine abgegrenzte Materialschicht (230; 254) umfasst, die zur optischen Modulation ausgebildet ist und zumindest zwei stabile Konfigurationen annehmen und zwischen diesen elektrisch überführt werden kann, wobei die Materialschicht (230; 254) ein oder mehrere einzeln elektrisch adressierbare Gebiete (270, 272, 274, 276) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Adressieren eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets der Anzeigevorrichtung mit einem ersten Überführungsscan, um Material, das einen Überführungsschwell wert innerhalb eines ersten Bereichs aufweist, selektiv zu überführen, und (b) nachfolgendes Adressieren eines jeden einzeln elektrisch adressierbaren Gebiets der Anzeigevorrichtung mit einem zweiten Überführungsscan, um Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines zweiten Bereichs aufweist, selektiv zu überführen, wobei der ersten Überführungsscan Material, das einen Überführungsschwellwert innerhalb des zweiten Bereichs aufweist, unterschiedslos in eine der zumindest zwei stabilen Konfigurationen überführt, d. h. vorbelegt, und der zweite Überführungsscan nicht ausreicht, um Material zu überführen, das einen Schwellwert innerhalb des ersten Bereichs aufweist.
  42. Verfahren nach Anspruch 41, das zusätzlich den Schritt umfasst, nach den Schritten zum Adressieren der Vorrichtung mit dem ersten und zweiten Überführungsscan die Anzeige mit einem oder mehreren weiteren Überführungsscans zu adressieren, wobei jeder weitere Überführungsscan zum selektiven Überführen von Material ausgebildet ist, das einen Überführungsschwellwert innerhalb eines bestimmten Energiebereichs aufweist, und wobei der obere Energiewert des bestimmten Energiebereichs niedriger ist als der obere Energiewert des Energiebereichs des vorangehenden Überführungsscans.
  43. Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, worin die Vorrichtung eine Vielzahl einzeln elektrisch adressierbarer Gebiete (270, 272, 274, 276) umfasst.
DE60307101T 2002-05-29 2003-05-29 Anzeigevorrichtung mit einem material mit mindestens zwei stabilen zuständen und ansteuerverfahren dafür Expired - Lifetime DE60307101T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38361002P 2002-05-29 2002-05-29
US383610P 2002-05-29
PCT/GB2003/002354 WO2003103013A2 (en) 2002-05-29 2003-05-29 Display device having a material with at least two stable configurations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60307101D1 DE60307101D1 (de) 2006-09-07
DE60307101T2 true DE60307101T2 (de) 2007-01-04

Family

ID=29711933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60307101T Expired - Lifetime DE60307101T2 (de) 2002-05-29 2003-05-29 Anzeigevorrichtung mit einem material mit mindestens zwei stabilen zuständen und ansteuerverfahren dafür

Country Status (10)

Country Link
US (4) US20050174340A1 (de)
EP (1) EP1512138B1 (de)
JP (1) JP5047461B2 (de)
KR (1) KR20050014846A (de)
CN (1) CN1656534B (de)
AT (1) ATE334464T1 (de)
AU (2) AU2003251123A1 (de)
DE (1) DE60307101T2 (de)
HK (1) HK1081710A1 (de)
WO (2) WO2003103013A2 (de)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9928126D0 (en) * 1999-11-30 2000-01-26 Secr Defence Bistable nematic liquid crystal device
EP1736960A3 (de) * 2002-05-29 2007-05-23 ZBD Displays Limited Anzeigevorrichtung mit einem material mit mindestens zwei stabilen zuständen und ansteuerverfahren dafür
US7884349B2 (en) * 2002-08-02 2011-02-08 Unity Semiconductor Corporation Selection device for re-writable memory
WO2005040899A1 (en) 2003-10-23 2005-05-06 The Hong Kong University Of Science And Technology Bistable liquid crystal device
US7142346B2 (en) * 2003-12-09 2006-11-28 Idc, Llc System and method for addressing a MEMS display
US7560299B2 (en) * 2004-08-27 2009-07-14 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7602375B2 (en) * 2004-09-27 2009-10-13 Idc, Llc Method and system for writing data to MEMS display elements
US8514169B2 (en) 2004-09-27 2013-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Apparatus and system for writing data to electromechanical display elements
US7675669B2 (en) 2004-09-27 2010-03-09 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for driving interferometric modulators
US7545550B2 (en) * 2004-09-27 2009-06-09 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US8310441B2 (en) 2004-09-27 2012-11-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for writing data to MEMS display elements
US8031509B2 (en) * 2008-12-19 2011-10-04 Unity Semiconductor Corporation Conductive metal oxide structures in non-volatile re-writable memory devices
US20130082232A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Unity Semiconductor Corporation Multi Layered Conductive Metal Oxide Structures And Methods For Facilitating Enhanced Performance Characteristics Of Two Terminal Memory Cells
US8314024B2 (en) 2008-12-19 2012-11-20 Unity Semiconductor Corporation Device fabrication
US8456383B2 (en) * 2005-04-27 2013-06-04 Semtech International Ag Circuit and method for controlling a liquid crystal segment display
EP1938146A1 (de) * 2005-10-14 2008-07-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Auf gleicher ebene wechselnde anzeigevorrichtungen
US8194056B2 (en) * 2006-02-09 2012-06-05 Qualcomm Mems Technologies Inc. Method and system for writing data to MEMS display elements
FR2899712B1 (fr) * 2006-04-07 2008-05-30 Nemoptic Sa Perfectionnements aux afficheurs bistables a cristaux liquides nematique
US7782438B2 (en) * 2006-06-13 2010-08-24 Kent State University Fast switching electro-optical devices using banana-shaped liquid crystals
US7702192B2 (en) * 2006-06-21 2010-04-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods for driving MEMS display
US20080018576A1 (en) * 2006-07-23 2008-01-24 Peter James Fricke Display element having groups of individually turned-on steps
US20080018577A1 (en) 2006-07-23 2008-01-24 Peter James Fricke Display element having individually turned-on steps
JP4985113B2 (ja) * 2006-07-28 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示パネルの駆動方法並びに駆動装置、電気泳動表示装置、および電子機器
EP2095356B1 (de) * 2006-11-03 2012-06-27 Creator Technology B.V. Sequentielle adressierung von displays
GB2443649A (en) * 2006-11-07 2008-05-14 Sharp Kk Liquid crystal device having splay-twist and splay-bend mode
TWI374417B (en) * 2006-12-22 2012-10-11 Ind Tech Res Inst Passive matrix color bistable liquid crystal display system and method for driving the same
US8482506B2 (en) * 2007-01-25 2013-07-09 The Hong Kong University Of Science And Technology Transient liquid crystal architecture
FR2924520A1 (fr) * 2007-02-21 2009-06-05 Nemoptic Sa Dispositif afficheur a cristal liquide comprenant des moyens perfectionnes de commutation.
KR101421627B1 (ko) * 2007-10-09 2014-07-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
US8027215B2 (en) 2008-12-19 2011-09-27 Unity Semiconductor Corporation Array operation using a schottky diode as a non-ohmic isolation device
US8736590B2 (en) 2009-03-27 2014-05-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Low voltage driver scheme for interferometric modulators
TWI409747B (zh) * 2009-06-03 2013-09-21 Au Optronics Corp 電泳式顯示面板之畫面更新方法及使用此方法之電泳式顯示裝置
US9759974B2 (en) * 2011-10-31 2017-09-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Liquid crystal display device
KR20130112537A (ko) * 2012-04-04 2013-10-14 삼성디스플레이 주식회사 액정 렌즈 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 패널
KR20140045122A (ko) 2012-10-08 2014-04-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN107278274B (zh) * 2017-04-28 2020-04-07 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 一种指向性光波导、指向性背光模组及显示装置
US10698284B2 (en) * 2018-09-24 2020-06-30 Sharp Kabushiki Kaisha ZBD liquid crystal device and methods of operating such device
JP2023517876A (ja) * 2020-03-03 2023-04-27 ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・コロラド，ア・ボディー・コーポレイト 強誘電性ネマチック材料を含むデバイスならびにその製造方法および使用方法
CN112034616B (zh) * 2020-08-31 2022-06-03 同济大学 用于可扩展低能激光超高速扫描的可变透镜及应用

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4712877A (en) * 1985-01-18 1987-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric display panel of varying thickness and driving method therefor
GB8808812D0 (en) * 1988-04-14 1988-05-18 Emi Plc Thorn Display device
JPH03174514A (ja) * 1989-12-04 1991-07-29 Yamaha Corp 強誘電性液晶表示素子
JP2941987B2 (ja) * 1990-04-09 1999-08-30 キヤノン株式会社 液晶表示装置およびその駆動方法
JP2915104B2 (ja) * 1990-07-30 1999-07-05 キヤノン株式会社 液晶素子および液晶駆動方法
GB9302997D0 (en) * 1993-02-15 1993-03-31 Secr Defence Multiplex addressing of ferro-electric liquid crystal displays
GB9402513D0 (en) * 1994-02-09 1994-03-30 Secr Defence Bistable nematic liquid crystal device
US7106296B1 (en) * 1995-07-20 2006-09-12 E Ink Corporation Electronic book with multiple page displays
US6639578B1 (en) * 1995-07-20 2003-10-28 E Ink Corporation Flexible displays
GB2313223A (en) * 1996-05-17 1997-11-19 Sharp Kk Liquid crystal device
US6226061B1 (en) * 1997-03-25 2001-05-01 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device having phase different plates
DE69917441T2 (de) * 1998-03-18 2004-09-23 E-Ink Corp., Cambridge Elektrophoretische anzeige
GB2343011A (en) * 1998-10-20 2000-04-26 Sharp Kk A liquid crystal display device
GB0017953D0 (en) * 2000-07-21 2000-09-13 Secr Defence Liquid crystal device
KR100617024B1 (ko) * 2000-09-20 2006-08-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자
US6922219B2 (en) * 2002-08-14 2005-07-26 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Transflective liquid crystal display

Also Published As

Publication number Publication date
US20050200785A1 (en) 2005-09-15
DE60307101D1 (de) 2006-09-07
JP5047461B2 (ja) 2012-10-10
US20080024707A1 (en) 2008-01-31
AU2003251123A1 (en) 2003-12-19
AU2003251123A8 (en) 2003-12-19
AU2003234036A1 (en) 2003-12-19
US20050174340A1 (en) 2005-08-11
KR20050014846A (ko) 2005-02-07
EP1512138A2 (de) 2005-03-09
WO2003103013A2 (en) 2003-12-11
WO2003102683A1 (en) 2003-12-11
HK1081710A1 (en) 2006-05-19
US7956980B2 (en) 2011-06-07
JP2005527868A (ja) 2005-09-15
CN1656534B (zh) 2010-12-01
ATE334464T1 (de) 2006-08-15
CN1656534A (zh) 2005-08-17
EP1512138B1 (de) 2006-07-26
WO2003103013A3 (en) 2004-03-18
US8130186B2 (en) 2012-03-06
US20070132685A1 (en) 2007-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60307101T2 (de) Anzeigevorrichtung mit einem material mit mindestens zwei stabilen zuständen und ansteuerverfahren dafür
DE69424330T2 (de) Verfahren zum Steuern eines Flüssigkristallanzeigegeräts
DE69513964T2 (de) Ferroelektrische flüssigkristallanzeige mit grauskala
DE69428363T2 (de) Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit aktiver matrix und steuerverfahren dafür
DE69419074T2 (de) Flüssigkristallanzeigegerät und Steuerverfahren dafür
DE3855777T2 (de) Flüssigkristallgerät
DE60019241T2 (de) Steuerungsverfahren für Flüssigkristallanzeigeeinrichtung und Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
DE69933790T2 (de) Methode zur ansteuerung einer anordnung von optischen elementen
DE3872010T2 (de) Verfahren zur fluessigkristall-anzeigeeinrichtungssteuerung und ergaenzende aufzeichnungsvorrichtung.
DE3711823C2 (de)
DE3787180T2 (de) Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigematrix.
DE69012353T2 (de) Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und Verfahren zu ihrer Ansteuerung.
DE68929032T2 (de) Elektrooptische Einrichtung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristall und Methode zu deren Herstellung
DE3448306C2 (de)
DE3650013T2 (de) Elektronische lenkung ferroelektrischer und flexoelektrischer flüssigkristallanordnungen.
DE69910439T2 (de) Schaltung für aktive rückwand, räumlicher lichtmodulator mit einer solchen schaltung und verfahren zum betrieb eines solchen räumlichen lichtmodulators
DE3888202T2 (de) Multiplex-adressierung von ferroelektrischen flüssigkristallanzeigen.
DE3644220A1 (de) Ansteuerungsverfahren fuer lichtmodulationsvorrichtungen
DE102009002987A1 (de) Steuerbare Vorrichtung zur Phasenmodulation
CH662191A5 (de) Verfahren und einrichtung zum anzeigen einer information.
DE69526505T2 (de) Flüssigkristall-anzeigevorrichtung und verfahren und steuerschaltkreis zu ihrer ansteuerung
DE4007996A1 (de) Elektrooptische vorrichtung sowie ansteuerverfahren und ansteuerschaltung fuer die vorrichtung
DE60032583T2 (de) Adressierung von bistabilen nematischen fluessigkristallvorrichtungen
DE69410240T2 (de) Multiplex-adressierung von ferroelektrischen flüssigkristallanzeigen
DE69524013T2 (de) Ansteuerung für eine Ferroelectrische Flüsigkristallvorichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition