DE69225199T2

DE69225199T2 - Flüssigkristallanzeigegerät

Info

Publication number: DE69225199T2
Application number: DE69225199T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Inaba; Kazunori Katakura; Shinjiro Okada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-12-04
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2012-12-04
Also published as: ATE165474T1; DE69225199D1; US5519411A; US5815132A; EP0545400B1; JPH05158444A; EP0545400A2; EP0545400A3

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigegerät, das einen ferroelektrischen Flüssigkristall (FLC) verwendet, und insbesondere auf ein Flüssigkristall-Anzeigegerät, das Bildgradation mit einem Matrixansteuerverfahren anzeigt.

Zum Stand der Technik

Das Dokument US 4 824 218 des Anmelders der vorliegenden Erfindung offenbart ein Ansteuersystem, bei dem ein Potentialgradient in einem Pixel gebildet wird und zur Ansteuerung verwendet wird. Insbesondere ist ein optisches Modulationsgerät offenbart, mit.
einem ersten Substrat mit einem Leitfilm darauf und eine Vielzahl von Übertragungsleitungen, die elektrisch verbunden mit i dem Halbleiterfilm aufgetragen sind; einem zweiten Substrat; einem Lichtmodulationsmaterial, das zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet ist; und Mittel zur Lieferung eines Paares elektrischer Signale in abwechselnd entgegengesetzter übertragungsrichtung an benachbarte übertragungsleitungen unter der Vielzahl der Ubertragungsleitungen.
Das Dokument EF- A-0 272 079 offenbart ein Ansteuerverfahren einer Lichtmodulationsvorrichtung über Abtastleitungen und Signalleitungen. Eine sogenannte Auswahlperiode einer jeden Abtastleitung wird eingeteilt in wenigstens vier Teilperioden. Eine an ein Pixel angelegte Spannung gestattet dem Pixel, einen ersten stabilen Zustand von bistabilen Zuständen des Pixels anzunehmen, während dritte und zweite Teilperioden aus der letzten Teilperiode, und entweder einen zweiten stabilen Zustand der stabilen Zustände anzunehmen oder den ersten Zustand während der letzten Teilperiode beizubehalten. Die Abtastleitungen werden sequentiell abgetastet, während wenigstens aufeinanderfolgende zwei dieser ausgewählt werden können zur selben Zeit, um die für das Neuschreiben aller Pixel erforderliche Zeit zu verringern.
Wie für das Anzeigegerät, das einen ferroelektrischen Flüssigkristall (FLC) verwendet, ist des weiteren eine bekannte Vorrichtung, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 61-94023 offenbart ist und so aufgebaut ist, daß ein ferroelektrischer Flüssigkristall in eine Flüssigkristallzelle injiziert wird, die durch Plazieren zweier Glasplatten gebildet wird, die jeweils eine transparente Elektrode darauf tragen und die einem Ausrichtungsprozeß in der Weise unterzogen werden, daß die beiden Glasplatten so plaziert sind, daß sich ein Zellabstand von etwa 1 um bis 3 um ergibt.
Das obige Anzeigegerät, das einen ferroelektrischen Flüssigkristall verwendet, hat zwei Eigenschaften. Das heißt, eine Tatsache, daß der ferroelektrische Flüssigkristall eine spontane Polarisation besitzt, verursacht Vereinigungskraft eines externen elektrischen Feldes, und die zu verwendende spontane Polarisation beim Umschalten. Eine andere Wirkung kann dadurch erzielt werden, daß die Umschaltoperation durch die Polarität einer externen Elektrode bewirkt wird, weil die längeren Achsen der ferroelektrischen Flüssigkristallmoleküle der Richtung der spontanen Polarisation entsprechen.
Die längeren Achsen der Flüssigkristallmoleküle des ferroelektrischen Flüssigkristalls sind in gedrillten Richtungen unter einem Schrägzustand ausgerichtet, weil der ferroelektrische Flüssigkristall üblicherweise einen chiral smektischen Flüssigkristall (SmC*, SmH*) verwendet. Jedoch das zuvor genannte Problem, daß die längeren Achsen der Flüssigkristallmoleküle in unerwünschter Weise verdrillt sind; kann durch Injizieren des ferroelektrischen Flüssigkristalls in die zuvor genannten Zelle mit einem Zellabstand von 1 um bis 3 um überwunden werden. Dieses zuvor genannte Phänomen ist u. a. offenbart auf den Seiten 213 bis 234 in N. A. Clark et al., MCLC 1983, Band 94.
Obwohl der ferroelektrische Flüssigkristall hauptsächlich als binäre (hell und dunkel) Anzeigevorrichtung mit zwei stabilen Zuständen verwendet wird, zusammengesetzt aus einem durchlässigen Zustand und einem lichtsperrenden Zustand, können Mehrwertbilder, das heißt, Halbtonbilder auch angezeigt werden. Die Verfahren zur Halbton- Bildanzeige werden durch ein Verfahren veranschaulicht, das einen halbtonartigen Lichtdurchlaßzustand durch Steuerung des Flächenverhältnisses in einem bistabilen Zustand verwirklicht (der Lichtdurchlaßzustand oder der Lichtsperrzustand) in einem Pixel. Nun wird das Gradationsdarstellverfahren (ist nachstehend als "Flächenmodulationsverfahren" bezeichnet) beschrieben.
Fig. 9 ist ein Graph, der in schematischer Weise die Beziehung zwischen Umschaltimpuls V der ferroelektrischen Flüssigkristalleinrichtung und der Durchgangslichtmenge 1 derselben veranschaulicht, wobei die durchgelassene Lichtmenge 1 nach einem einzigen Impuls einer beliebigen Polarität realisiert wird, der an ein Pixel in einem Anfangszustand mit einem vollständiger Sperrzustand (Dunkelzustand) angelegt wird und als Funktion der Spannung V des Einzelimpulses dargestellt ist. Wenn die Impulsspannung V niedriger als ein Schwellwert Vth (V < Vth) ist, ändert sich die durchgelassene Lichtmenge nicht, und der in Fig. 10B dargestellte Durchlaßzustand nach Anlegen des Impulses ist derselbe wie derjenige der Fig. 10A. Wenn die Impulsspannung V höher als der Schwellwert ist (Vth < V), wird ein Abschnitt des Pixels in einen anderen stabilen Zustand versetzt, das heißt, in einen lichtdurchlässigen Zustand, wie er in Fig. 10C gezeigt ist, so daß die Gesamtlichtmenge eine Zwischenmenge wird. Wenn die Impulsspannung auf eine Spannung erhöht wird, die über dem Sättigungswert Vsat (Vsat < V), wird der Gesamtabschnitt des Pixels in einen lichtdurchlässigen Zustand versetzt, wie in Fig. 10D gezeigt, und folglich erreicht die Lichtmenge einen vorbestimmten Wert (Sättigung).
Das heißt, das Flächengradationsverfahren ist ein Verfahren zur Bildung von Halbtonbildern gemäß der angelegten Spannung V durch Ausführen einer Steuerung, in der die Impulsspannung V der Beziehung Vth < V < Vsat entspricht.
Jedoch kommen Probleme auf, wenn das zuvor genannte einfache Ansteuerverfahren angewandt wird. Das heißt, die Tatsache, daß die Beziehung zwischen der Spannung und dem Licht der durchgelassenen Lichtmenge von der Stärke der Zelle und der Temperatur abhängt, wirft das Problem auf, daß eine unterschiedliche Gradation angezeigt wird, abhängig von der Position in der Anzeigetafel, obwohl eine Impulsspannung eines vorbestimmten Pegels angelegt wird, wenn eine Zellstärke oder die Temperatur in der Anzeigetafel verteilt ist.
Fig. 11 ist ein Graph, der die zuvor genannte Tatsache veranschaulicht, wobei die Beziehung zwischen der Impulsspannung V und der durchgelassenen Lichtmenge I in gleicher Weise wie in Fig. 9 gezeigt ist. In Fig. 11 ist die Beziehung zwischen den beiden Faktoren bei unterschiedlichen Temperaturen gezeigt, das heißt, Kurve H zeigt die Beziehung bei hoher Temperatur und Kurve L zeigt die Beziehung bei niedriger Temperatur. Im allgemeinen hat eine Anzeige mit großem Format mit der Tatsache zu rechnen, daß die Temperaturen in derselben Anzeigetafel verteilt sind. Wenn folglich ein Halbtonbild bei einer gewissen Ansteuerspannung Vap erzeugt wird, kommt das Problem auf, das darin besteht, daß der Halbtonpegel unregelmäßig in einem Bereich von I&sub1; bis I&sub2; auf derselben in Fig. 11 gezeigten Tafel verteilt ist, und demnach kann ein einheitliches Gradationsbild nicht erzeugt werden.
Um das zuvor genannte Problem zu überwinden, ist ein Ansteuerverfahren (wird nachstehend als "4-Impuls-Verfahren" bezeichnet) in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-94384 (EP A-0 453 856) vom Anmelder der vorliegenden Erfindung offenbart (Erfinder: Okada). Wie in den Figuren 8 und 12 gezeigt, wird das "4-Impuls-Verf ahren", bei dem eine Vielzahl von Impulsen (Impulse A, B, C und D, gezeigt in Fig. 12) an alle einer Vielzahl von Pixeln angelegt werden, die auf derselben Abtastleitung einer Anzeigetafel liegen und verschiedene Schwellwerte haben, um so dieselbe Lichtmenge durchzulassen. wie in Fig. 8 gezeigt.
Bei der Verwendung des zuvor genannten "4-Impuls- Verfahrens" ist jedoch mit dem folgenden Problem zu rechnen, daß das optische Ansprechvermögen des Pixels in Hinsicht auf den angelegten Schreibimpuls (A), (B), (C) und (D) jeweils durch andere zuvor angelegte Impulse an das zuvor genannte Pixel während eines Vorgangs beeinflußt wird, bei dem der Rücksetzimpuls (A) einer ausgewählten Abtastleitung und dann die Gradationsinformationsschreibimpulse (B), (C) und (D), wie in den Figuren 8 und 12 gezeigt, an das Pixel angelegt werden. Das heißt, die Spannung (Schwellwert), bei der der Flüssigkristall umgekehrt wird, ändert sich, wenn der nächste Impuls angelegt wird. Das zuvor beschriebene Phänomen wird das Problem zur Zeit der Einstellung der Spannung des Impulses (B) aufkommen lassen. Obwohl der Fehler in einem zulassigen Bereich liegt (obwohl die Genauigkeit des Ausdrucks der Gradation verschlechtert ist), wenn der Einfluß des anderen Impulses beschränkt ist und der Grad der Schwellwertänderung ebenfalls beschränkt ist, kann das Erzeugen von Gradationsbildern nicht mit dem "4-Impuls- Verfahren" ausgeführt werden, wenn sich der Schwellwert beträchtlich ändert. Der Grund dafür liegt darin, daß das zuvor genannte "4-Impuls-Verfahren", das in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-73127 (EP-A-0 453 856) offenbart ist, ein Ansteuerverfahren ist, das auf der Tatsache beruht, daß die Umkehreigenschaften von Flüssigkristallen in Hinsicht auf die Spannungen der vier Impulse, die an die Pixel angelegt werden, dieselben sind.
Des weiteren müssen Bloch- Wände, wie beispielsweise i, j und k (die Grenze zwischen dem ausgerichteten Bereich gemäß dem hellen Zustand und dem ausgerichteten Bereich gemäß dem dunklen Zustand), gezeigt in Fig. 8, durch das Pixel dann enthalten sein, wenn andere Impulse (B), (C) und (D) angelegt werden, weil helle und dunkle Domänen in den Pixeln sind, an die die Spannungen angelegt wurden, während sie sich miteinander vermischen (in einem Zustand, bei dem Haibtonbilder angezeigtwerden), obwohl der in Fig. 8 gezeigte Impuls (A) auf einen Spannungspegel gebracht werden kann, der hinreichend höher als der Schwellwert ist, weil es sich um einen Rücksetzimpuls handelt. Wie schon beschrieben, werden die Positionen der Bloch- Wände i, j und k beträchtlich durch die unmittelbar angelegten Spannungsimpulse sowie die Schreibimpulse (B), (C) und (D) beeinflußt, wenn Umschalten mit der Spannung ausgeführt wird, die äußerst nahe am Umkehrschwellwert des Flüssigkristalls liegt. Obwohl der Einfluß des anderen unmittelbar vor dem Schreibimpuls anlegten Impulses kein besonderes Problem darstellt, wenn die Änderung der Spannung des sofort angelegten Impulses beschränkt ist, kommt manchmal das Problem auf, daß die Ansteuerung nach dem "4-Impuls-Verfahren" nicht ausgeführt werden kann, wenn die Änderung beträchtlich war.
Das zuvor genannte Problem tritt auf, wenn das angezeigte Gradationsbild in unerwünschter Weise vom Impuls beeinflußt wird, ausgenommen die Schreibimpulse, und auch durch den anderen Impuls unmittelbar nach dem angelegten Schreibimpuls. Wenn eine Bloch- Wand durch den Impuls (C) an der Stelle j in Fig. 8 gebildet wird, kann die Bloch-Wand gelegentlich umgesetzt werden, wenn der Impuls (beispielsweise ein Spannungsimpuls aufgrund eines Informationssignals zur Zeit einer Nicht-Auswahl) gefolgt vom Impuls (C) einen gewissen Spannungspegel hat. Das heißt, es gibt ein Problem dadurch, daß das durch die Schreibimpulse bestimmte, angezeigte Gradationsbild leicht einem Übersprechen unterliegen kann, das aufgrund des Einflusses des Sicherungsimpulses aufkommt.
Zusätzlich zu den vorher genannten Problemen der Schwellwertpegeländerung und dem Übersprechen taucht auch noch ein anderes Problem auf, daß Schreiben eine lange Zeit erfordert. Der Grund hierfür liegt darin, daß das "4-Impuls- Verfahren" vier Impulse (A), (B), (C) und (D) im Vergleich zu dem herkömmlichen Ansteuerverfahren verwenden muß, bei dem zwei Impulse zum Schreiben eines Pixels benutzt werden. Im Ergebnis ist die erforderliche Zeit (die Vollbildzeit) zum Schreiben der Bildinformation auf die gesamte Oberfläche der Anzeigetafel verlängert, wodurch die Qualität angezeigter bewegter Bilder verschlechtert wird. Im schlechtesten Falle können gar keine bewegten Bilder angezeigt werden.
Wie schon beschrieben, ist mit dem "4-Impuls-Verfahren" mit einem Problem zu rechnen, daß Fehler auftreten, wenn ein Gradationsbild erzeugt wird, oder ein anderes Problem einer nicht befriedigenden Anzeigegeschwindigkeit.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flüssigkristallanzeigegerät zu schaffen, das einen ferroelektrischen Flüssigkristall verwendet, und das in der Lage ist, stabil ein analoges Gradationsbild mit hoher Geschwindigkeit anzuzeigen.
Um die zuvor genannten Aufgaben zu lösen, ist ein Flüssigkristallanzeigegerät nach den anliegenden Patentansprüchen vorgesehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 veranschaulicht Ansteuerwellenformen nach Beispiel 1;
Fig. 2 veranschaulicht den Aufbau einer Elektrode nach Beispiel 2;
Fig. 3 veranschaulicht den in Beispiel 2 realisierten Potentialgradienten;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das eine Ansteuerschaltung nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Zelle nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figuren 6A und 6B veranschaulichen das Prinzip eines Gradationsausdruckes und einer Korrektur nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 veranschaulicht den Winkel eines Polarisators einer Flüssigkristall Anzeigevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 veranschaulicht ein herkömmliches Gradationsansteuerverfahren;
Fig. 9 veranschaulicht das herkömmliche Gradationsansteuerverfahren;
Figuren 10A bis 10D veranschaulichen das herkömmliche Gradationsansteuerverfahren;
Fig. 11 veranschaulicht das herkömmliche Gradationsansteuerverfahren;
Fig. 12 veranschaulicht Wellenformen im herkömmlichen Gradationsansteuerverfahren;
Figuren 13A bis 13D veranschaulichen die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung;
Figuren 14A und 14B veranschaulichen die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung;
Figuren 15A bis 15E veranschaulichen die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 veranschaulicht ein Kompensationsverfahren nach der vorliegenden Erfindung;
Figuren 17A bis 17C veranschaulichen das Kompensationsverfahren nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 veranschaulicht das Kompensationsverfahren nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 veranschaulicht die Ansteuerwellenformen gemäß Beispiel 3;
Fig. 20 ist ein Graph, der Kurven darstellt, die die DT-V- Kennlinien eines Flüssigkristallmaterials nach den Beispielen 1 bis 6 zeigen;
Fig. 21 stellt ein Abtastverfahren nach Beispiel 4 dar;
Fig. 22 ist eine zeitsequentielle Ansicht, die Ansteuerwellenformen nach Beispiel 5 darstellt;
Figuren 23A und 23B stellen die Ansteuerwellenformen nach Beispiel 5 dar;
Fig. 24 ist eine weitere zeitsequentielle Ansicht, die eine Ansteuerwellenform nach Beispiel 5 darstellt;
Fig. 25 stellt andere Ansteuerwellenformen nach Beispiel 5 dar;
Figuren 26A und 26B stellen das Kompensationsverfahren nach der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 27 ist eine zeitsequentielle Ansicht, die Ansteuerwellenformen nach Beispiel 6 darstellt;
Figuren 28A und 28B stellen die Ansteuerwellenformen nach Beispiel 6 dar;
Figuren 29A und 29B zeigen zeitseguentielle Wellenformen, die Ansteuerwellenformen nach Beispiel 6 darstellen;
Fig. 30 stellt andere Ansteuerwellenformen nach Beispiel 6 dar;
Figuren 31A bis 31C stellen das Kompensationsverfahren nach der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 32 stellt den anderen Zellenaufbau nach Beispiel 1 dar; und
Fig. 33 ist eine zeitsequentielle Ansicht, die andere Ansteuerwellenformen nach Beispiel 5 darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Eine Flüssigkristallzelle, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, hat eine in Fig. 5 gezeigte Schwellwertverteilung in einem Pixel. Da die Stärke einer FLC- Schicht 55 zwischen Elektroden in der in Fig. 5 gezeigten Zelle nicht gleichbleibend ist, ist ein Umschalt- Schwellwert des FLC ebenfalls verteilt. Durch Anheben der an das zuvor genannte Pixel anzulegenden Spannung findet das Umschalten sukzessive beginnend beim dünneren Abschnitt statt.
Das zuvor genannte Phänomen ist in Fig. 13A gezeigt. In Fig. 13A gezeigte Symbole T&sub1;, T&sub2; und T&sub3; stellen Temperaturen von Abschnitten der betrachteten Anzeigetafel dar. Die Umschalt- Schwellwertspannung des FLC steht im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur, wie in Fig. 13A dargestellt, wo die Beziehung zwischen den angelegten Spannungen und der Lichtdurchlässigkeit bei den drei Temperaturpegeln durch drei Kurven dargestellt ist.
Obwohl sich der Schwellwert aufgrund der Faktoren zusätzlich zur Temperatur ändert, wird die vorliegende Erfindung auf der Grundlage der Tatsache beschrieben, daß sich der Schwellwert hauptsächlich aufgrund der Temperaturänderung ändert.
Wenn der Gesamtkörper des Pixels, wie aus Fig. 13A ersichtlich, in einen Dunkelzustand zurückgesetzt wird und die Spannung von Vi an das Pixel bei einer Temperatur T&sub1; angelegt wird, kann die Transmittanz von X% erzielt werden. Wenn jedoch die Temperatur auf T&sub2; oder T&sub3; ansteigt, ist die Transmittanz in unerwünschter Weise auf 100% angehoben, wenn dieselbe Spannung Vi am Pixel anliegt, und folglich kann ein Bild mit Gradation nicht genau angezeigt werden. Fig. 13C stellt einen Zustand dar, bei dem ein Pixel jedesmal bei der zuvor genannten Temperatur umgekehrt wird, nachdem Schreiben ausgeführt worden ist. In dem zuvor genannten Zustand kann eine geschriebene Gradationsinformation aufgrund der Temperaturänderung gelöscht werden, wodurch das Problem aufkommt, daß die Benutzung der Anzeigevorrichtung teilweise unbefriedigend ist.
Durch Anzeigen von Informationen von einem Pixel über zwei Abtastsignalleitungen S&sub1; und S&sub2;, wie in Fig. 13D gezeigt, kann eine stabile Gradationsanzeige realisiert werden, selbst wenn sich die Temperatur ändert. Das zuvor genannte Ansteuerverf ahren wird nun detailliert beschrieben.
(1) Ein ferroelektrischer Flüssigkristall hat ein Pixel, dessen Schwellwert verteilt ist. Der Flüssigkristall kann der in Fig. 5 gezeigten Weise so aufgebaut sein, daß sich die Zellstärke im Pixel kontinuierlich ändert. Ein anderer Aufbau, der in der japanischen Patentanmeldung Nr. 62-17186 offenbart und vom Anmelder der vorliegenden Erfindung angemeldet ist, kann auch verwendet werden, und ist so aufgebaut, daß das Potential im Pixel geneigt ist, oder es kann ein anderer Aufbau verwendet werden, bei dem die Kapazität im Pixel geneigt ist. In jedem der zuvor genannten Verfahren kann ein Bereich (Domäne) gemäß dem Hellzustand und ein Bereich (Domäne) gemäß dem Dunkelzustand gegenwärtig sein, während er mit jedem anderen gemischt ist, so daß eine Gradationsanzeige unter Verwendung des Flächenverhäitnisses der Domänen ausführbar ist.
Obwohl das zuvor genannte Verfahren dann verwendet werden kann, wenn die Lichtmenge in gestufter Weise moduliert wird (beispielsweise 16 Abstufungen), muß die Lichtmenge kontinuierlich geändert werden, um in analoger Weise ein Bild mit einer Gradation anzuzeigen.
Obwohl die Beschreibung Demodulationsverfahren gilt, kann das Ansteuerverfahren nach der vorliegenden Erfindung auf eine Vorrichtung mit einem Pixel angewandt werden, dessen durchlässige Lichtmenge durch Spannung oder durch die Impulsbreite oder dergleichen moduliert werden kann. Das heißt, die Einrichtung muß eine Schwellwertverteilung haben, die die kontinuierliche Lichtmengenänderung bewirkt. Ein Beispiel dieser Vorrichtung ist im Beispiel 7 beschrieben.
(2) Die Abtastleitungen werden gleichzeitig ausgewählt. Die erforderliche Operation. zur Auswahl der beiden Abtastleitungen wird nun anhand der Figuren 14A und 14B beschrieben. 14A ist ein Graph, der die Kennlinien zwischen der Transmittanz und der angelegten Spannung darstellt, die erreicht wird, wenn Pixel auf den beiden Abtastsignalleitungen erfaßt werden. In Fig. 14A ist ein Abschnitt, in dem die Transmittanz 0% bis 100% ist, zu einem Anzeigebereich des Pixels B auf der Abtastleitung 2 gemacht, während ein Abschnitt, in dem die Transmittanz 100% bis 200% zum Anzeigebereich des Pixels A auf der Abtastleitung gemacht ist. Das heißt, ein Pixel ist für jede Abtastsignalleitung gebildet. Folglich kann eine Transmittanz von 200% realisiert werden, bei der beide Pixel A und B in einen vollständig lichtdurchlässigen Zustand gebracht werden, wenn die beiden Abtastsignalleitungen gleichzeitig abgetastet werden. In diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Abtastsignalleitungen gleichzeitig in Bezug auf einen Gradationsinformationsfall in der Weise ausgewählt, daß ein Bereich mit einer Fläche entsprechend einem Pixel der Anzeige eines Gradationsinformationsfalles zugeordnet ist. Diese Anordnung wird nun anhand Fig. 148 beschrieben.
Die gelieferte Gradationsinformation wird bei Temperatur T&sub1; in einem Bereich eingeschrieben, der 0% entspricht, wenn die angelegte Spannung V&sub0; ist, und wird in einen Bereich eingeschrieben, der 100% entspricht, wenn die angelegte Spannung V&sub1;&sub0;&sub0; beträgt. Es ist aus Fig. 14B ersichtlich, alle der zuvor genannten Bereiche (Pixelbereiche) gegenwärtig auf der Abtastsignalleitung 2 bei Temperatur T&sub1; (siehe den Abschnitt schraffierter Linien von Fig. 14B). Da jedoch die Schwellwertspannung des Flüssigkristalls herabgesetzt ist, wenn die Temperatur von T&sub1; auf T&sub2; angestiegen ist, wird im Pixel unerwünschtermaßen ein größerer Bereich als der der Temperatur T&sub1; entsprechende umgekehrt, wenn dieselbe Spannung am Pixel anliegt.
Um dies zu korrigieren, wird ein Pixelbereich entsprechend der Temperatur T&sub2; eingestellt, um über die Abtastsignalleitung 1 und Abtastsignalleitung 2 verteilt zu werden (ein Abschnitt schraffierter Linien von 148 entsprechend der Temperatur T&sub2;). Das Prinzip zur Anzeige des Pixelbereichs zur Verteilung über zwei Abtastsignalleitungen wird später beschrieben.
Wenn die Temperatur weiter auf T&sub3; ansteigt, wird die angelegte Spannung von V&sub0; auf V&sub1;&sub0;&sub0; geändert, um den Pixelbereich so einzustellen, daß er nur auf die Signalabtastleitung 1 gezogen wird (ein Abschnitt schraffierter Linien von Fig. 14B entspricht der Temperatur T&sub3;).
Durch Einstellen der Pixelbereiche, die ein Bild mit Gradation auf den beiden Abtastsignalleitungen abhängig von der Temperatur erzeugen, während Pixelbereiche verschoben werden, kann ein Bild mit einer Gradation korrekt im Temperaturbereich von T&sub1; bis T&sub3; ausgeführt werden.
(3) Die an die Abtastsignalleitungen anzulegenden Abtastsignale, die gleichzeitig ausgewählt werden, unterscheiden sind voneinander. Um die Schwellwertänderung mit der Zeit der Umkehr des Flüssigkristalls aufgrund der Temperaturänderung zu durch gleichzeitige Auswahl der beiden Abtastsignalleitungen kompensieren, müssen sich an die beiden ausgewählten Abtastleitungen anzulegenden Abtastsignale voneinander unterscheiden. Die Tatsache wird nun anhand der Figuren 13A bis 13D beschrieben.
Die an die Abtastsignalleitungen 1 und 2 zu liefernden Abtastsignale werden in der Weise eingestellt, daß der Schwellwert des Pixels B auf der Abtastsignalleitung 2 und dasjenige des Pixels A auf der Abtastsignalleitung 1 stetig geändert werden. Bezüglich Fig. 13B wird eine Transmittanz- Spannungskurve bei der Temperatur T&sub1; durch den Bereich der Abtaststingalleitung 2 angezeigt, wenn die Transmittanz 100% oder weniger ist, während dasselbe durch den Bereich auf der Abtastsignalleitung 1 angezeigt wird, wenn die Transmittanz 200% oder weniger ist. Wie schon beschrieben, muß die Transmittanz- Spannungs- Kurve stetig vom Pixel B zum Pixel A mit demselben Gradienten geändert werden.
Wenn folglich die Gestalt der Zelle für das Pixel A auf der Abtastsignalleitung 1 und diejenige für das Pixel B auf der Abtastsignalleitung 2 (bezieht sich auf Fig. 15B) gleich gemacht werden, wird eine im wesentliche gleiche Anzeige realisiert, als ob ein kontinuierliche Schwellwertkennlinie den Pixeln A und B gegeben würde (die Zelle ist in Fig. 13B dargestellt).
Nun wird ein Verfahren zur Veranlassung der Schwellwerte der Pixel A und B, sich stetig unter Verwendung der Änderung der Stärke der Zelle zu ändern, anhand Fig. 5 beschrieben.
Im Falle, daß die Stärke der Zelle in einem Pixel von d&sub1; (der dünnste Abschnitt) auf d&sub2; (der dickste Abschnitt) geändert wird, kann ein Bild mit einer Gradation angezeigt werden, indem die Breite der Impulsspannung, die an das Pixel B angelegt wird, auf ΔTB gebracht wird, und indem die Breite des Spannungsimpulses, der an das Pixel A angelegt wird, auf ΔTA ΔTA(< ΔTB) und indem die an die Pixel A und B angelegten Spannungen der Spannungsimpulse dieselben sind. Der zuvor beschriebene Vorgang, bei dem die Spannungen gleich gemacht werden und die Impulsbreite unterschiedlich, wie zuvor beschrieben, kann ausgeführt werden, weil die an das Pixel gelieferte Spannung durch die Potentialdifferenz zwischen der Abtastsignalleitung und der Informationssignalleitung festgelegt ist.
Wenn die zuvor genannte Spannung allmählich erhöht wird, wird die Fläche des umgekehrten Bereichs aufgrund des Umschaltens vom Abschnitt d&sub1; (dem dünnsten Abschnitt) auf den Abschnitt d&sub2; (dem dicksten Abschnitt) vergrößert. Die Umschaltoperation im Pixel A kann durch Einstellen von ΔTA auf einen adäquaten Wert, der kleiner als ΔTB ist, gesperrt werden.
Nachdem der Umkehrbereich aufgrund der Umschaltung auf den Abschnitt d&sub2; (den dicksten Abschnitt) des Pixels B durch weiteres Anheben der Spannung aufgeweitet ist, kann das zuvor genannte ΔTA so eingestellt werden, daß es das Umschalten im Pixel A beginnen läßt. Im Ergebnis der zuvor beschriebenen Einstellung wird der Umkehrbereich aufgeweitet auf den Abschnitt d&sub2; (den dicksten Abschnitt) des Pixels A, wenn die Spannung weiter ansteigt.
Aus der obigen Beschreibung versteht es sich, daß die Kontinuität der Schwellwerte dem Pixel A ermöglicht, das Umschalten zu beginnen, wenn das Pixel B umgeschaltet ist, was durch adäquates Einstellen von ΔTA und ΔTB realisiert werden kann.
Ein Verfahren zur Bestimmung von ΔTA und ΔTB, das die zuvor genannte Kontinuität der Schwellwerte realisiert, wird anhand Fig. 16 beschrieben.
Fig. 16 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen den Spannungsimpulsen zeigt, die an das Pixel des Aufbaus der in Fig. 5 gezeigten ferroelektrischen Flüssigkristalleinrichtung anzulegen ist, und der Spannung, wobei auf der Ordinate der Logarithmus der Impulsbreite und auf der Abszisse der Logarithmus der Spannung so aufgetragen ist, daß die Zustände gezeigt werden, die dem Abschnitt mit der Zellstärke d&sub1; (dem dünnsten Abschnitt) das Umschalten ermöglichen.
Bezüglich Fig. 16 findet das Umschalten des ferroelektrischen Flüssigkristalls statt, wenn ein Spannungsimpuls, der durch einen willkürlichen Punkt angezeigt ist, der rechts im Segment PQ liegt (Impulsbreiten- Spannungskurve), bei der Temperatur T&sub1; an das Pixel angelegt wird. Der Spannungsimpuls, der auf einem Punkt links auf der geraden Linie PQ liegt, verursacht jedoch nicht die Umschaltung.
Wenn die Spannung graduell angehoben wird, während die Impulsbreite auf ΔTB auf dem zuvor genannten Graphen festgelegt ist, wird der Abschnitt des Pixels B mit der Zellstärke von d&sub1; bei der Spannung V&sub1; (unter der Bedingung von Punkt R) umgeschaltet. Mit dem Anstieg der Spannung wird der Umkehrbereich aufgrund der Umschaltung graduell erweitert, und der Abschnitt mit der Zellstärke von d&sub2; des Pixels B wird umgeschaltet, wenn die Spannung V&sub2; erreicht hat (unter der Bedingung von Punkt S). Es ist vorzuziehen, die Impulsbreite auf ΔTA zu bringen (unter der Bedingung von Punkt T), die an das Pixel A angelegt wird, um so den Abschnitt des Pixels A mit einer Zellstärke von d&sub1; zu veranlassen, zuerst umgeschaltet zu werden. Wenn die Spannung auf V&sub3; erhöht wird (unter der Bedingung von Punkt U), wird der Umkehrbereich auf den Abschnitt des Pixels A mit der Zellstärke von d&sub2; ausgedehnt.
Angemerkt sei, daß sowohl V&sub2;/V&sub1; als auch V&sub3;/V&sub2; von der Gestalt der Zelle (der Verteilung der Zellenstärke) abhängen. Im Ergebnisder zuvor beschriebenen Eigenschaften und der Tatsache, daß die Transmittanz des Pixels proportional zur Fläche des Umkehrbereichs ist, hält die Transmittanz- Spannungs- Kurve von Pixel A und diejenige von Pixel B eine Beziehung, die wechselweise parallel auf dem Graphen umgesetzt wird, in dem die Spannungsachse logarithmisch dargestellt ist. Das heißt, es wird die in Fig. 13B dargestellte Transmittanz- Spannungs-Kurve erzielt.
Die in Fig. 16 gezeigte Impulsbreiten- Spannungskurve stellt die Eigenschaften des Materials des Flüssigkristalls dar, wobei die Impulsbreiten- Spannungskurve parallel abhängig von der Temperatur im Graphen umgesetzt wird, bei dem eine gerade Linie P'Q' gezeigt ist. Es wird angenommen, daß die gerade Linie P'Q' die Eigenschaften anzeigt, die bei der Temperatur T&sub1; realisiert werden, und daß die gerade Linie P'Q' die Eigenschaften bei der Temperatur T&sub2; anzeigt, wobei eine Beziehung T&sub1; < T&sub2; beibehalten wird.
Im Falle, daß ein Bild mit Gradation im Spannungsbereich von V&sub1; bis V&sub2; gemäß der an eine Anzeigetafel angelegten Gradationsinformation angezeigt wird, ist die niedrigste Temperatur T&sub1;. Das heißt, V&sub1; ist die Spannung entsprechend dem Fall, bei dem die Information von 0% geschrieben wird, und V&sub2; ist die Spannung entsprechend dem Fall, bei dem die Information mit 100% geschrieben wird.
Wenn VOP (V&sub1; < VOP < V&sub2;) an die Abtastsignalleitungen 1 und 2 anqeleqt wird, wird ein geforderter Gradationspegel auf die Abtastsignalleitung 2 durch den Impuls mit der Impulsbreite ΔTB im Abschnitt der Anzeigetafel geschrieben, deren Temperatur T&sub1; ist. überschreiben auf der Abtastsignalleitung 2 findet jedoch statt, weil der Abschnitt der Anzeigetafel, deren Temperatur T&sub2; ist, bei einer niedrigen Spannung umgeschaltet wird, wie sich aus Fig. 16 versteht. Ein anderes Problem tritt auf, das darin besteht, daß die Information auf den gesamten Abschnitt der Abtastsignalleitung 2 geschrieben wird. Bei einem Schreibverfahren, das ein Bild mit im wesentlichen in korrekter Weise anzuzeigender Gradation ermöglicht, wird jedoch der Schreibbereich von der Abtastsignalleitung 2 auf die Abtastsignalleitung 1 durch Schreiben der Information auf die Abtastsignalleitung 1 als Reaktion auf den Impuls mit der Breite ΔTA verschoben, um den überschriebenen Abschnitt auf der Abtastsignalleitung 2 zu korrigieren.
Nun wird der Zustand, bei dem das Pixel in der zuvor beschriebenen Schreiboperation ein-/ausgeschaltet wird, anhand der Figuren 17A bis 17C und 18 beschrieben.
Fig. 17A stellt ein Beispiel des Aufbaus von Elektroden einer Flüssigkristallzelle dar, die in Matrixart betrieben werden können, wobei die Symbole S&sub1;, S&sub2;, ... Abtastsignalleitungen und I&sub1;, I&sub1; Informationsleitungen darstellen.
Fig. 17B ist eine vergrößerte Ansicht, die die Pixel A und B darstellt.
Fig. 17C veranschaulicht ein Beispiel eines in die Pixel A und B zu schreibenden Signais.
Fig. 18 veranschaulicht einen Vorgang des Schreibens in die Pixel A und B in der Reihenfolge [1] T [2] T [3] bei den Temperaturen T&sub1;, T&sub2; und T&sub3; (T&sub1; < T&sub2; < T&sub3;).
Die in Fig. 17 gezeigte Operation des Informationsschreibens in das Pixel während der gleichzeitigen Abtastung von S&sub1; und S&sub2; wird nun beschrieben.
Zuerst wird das Einschreiben einer Information in das. Pixel bei einer Temperatur T&sub1; beschrieben.
[1] Das Pixel B wird durch einen in Fig. 17C gezeigten Impuls P&sub1; gelöscht (der Dunkelzustand ist hergestellt).
[2] Informationen werden in die Pixel A und B durch Impulse P&sub1; beziehungsweise P&sub2; eingeschrieben (in diesem Beispiel ein 70%- iger Hellzustand). Jedoch ändert sich das Pixel bei der Temperatur T&sub1; nicht, weil die Spannung des Impulses P&sub1; niedriger als der Schwellwert ist.
[3] Ein Korrektursignal wird an das Pixel B durch den Impuls P&sub4; angelegt (der Impuls P&sub4; hat die gleiche Funktion wie der Impuls (c), der beim 4-Impuls-Verfahren, gezeigt in Fig. 12, verwendet wird). Jedoch wird das Pixel B nicht aus seinem vorherigen Zustand [2] bei der Temperatur T&sub1; verändert (der 70%-ige Hellzustand wird beibehalten).
Wie schon beschrieben, kann eine Bildgradation korrekt bei einer Temperatur T&sub1; angezeigt werden (der 70%-ige Hellzustand).
Nun wird eine Operation des Informationsschreibens in das Pixel bei einer Temperatur T&sub2; beschrieben.
In dem Zustand der Temperatur T&sub2; wird auch das Pixel B auf der Abtastsignalleitung S&sub1; in einem Zustand sein, bei dem sich dessen Schwellwerte ändern.
[1] Das Pixel B wird gelöscht (es wird in den Dunkelzustand versetzt).
[2] Durch die Impulse P&sub1; und P&sub2; werden Informationen in die Pixel A und B bei einer Temperatur T&sub2; geschrieben (das Pixel B wird in den vollständigen Hellzustand versetzt). Auch ein Abschnitt (ein heller Abschnitt) wird im Pixel A gebildet, in den Informationen gemäß der Beziehung zwischen dem Impuls und dem Schwellwert eingeschrieben werden.
[3] Ein Korrekturimpuls P&sub4; wird an das Pixel B angelegt. Ein Abschnitt des Pixels B auf der Abtastsignalleitung S&sub2; wird um ein Maß entsprechend dem Abfall des Schwellwertes aufgrund der Temperaturänderung gelöscht. Der gelöschte Abschnitt wird beim nächsten Zeilenschreiben benutzt.
Bei der Beobachtung der Pixel A und B (Fig. 18 [3] bei der Temperatur T&sub2;) erfährt man, daß die Abschnitte , und zur Anzeige der Gradationsinformation auf den Abtastsignalleitungen S&sub1; und S&sub2; präsent sind.
Der Abschnitt ist ein Abschnitt, der einen Teil der Gradationsinformation gemäß der Abtastsignalleitung (S&sub1;) vor der Abtastsignalleitung S&sub2; anzeigt.
Der Abschnitt zeigt einen Abschnitt ( mit 70%-igem Helligkeitszustand wie bei der Temperatur T&sub1;) an.
Der Abschnitt ist ein Abschnitt auf der Abtastsignalleitung, der sich auf der Abtastsignalleitung S&sub2; ergibt, in die die Information eingeschrieben wird (oder eingeschrieben worden ist).
Nun wird eine Operation des Einschreibens einer Information in das Pixel beschrieben, dessen Temperatur T&sub3; ist.
[1] Das Pixel B wird gelöscht (in den Schwarzzustand versetzt).
[2] Die Information wird in die Pixel A und B durch die Impulse P&sub1; und P&sub2; eingeschrieben.
[3] Der Korrektursignalimpuls P&sub4; wird an das Pixel B angelegt.
Alle in das Pixel B auf der Abtastsignalleitung S&sub2; einzuschreibenden Informationen werden zum Pixel A auf der Abtastsignalleitung S&sub1; bei der Temperatur T&sub3; verschoben. Auch in diesem Falle hat die Gradationsanzeige tatsächlich den 70%-igen Helligkeitszustand.
Als Ergebnis des zuvor beschriebenen Prinzips kann eine Bildgradation angezeigt werden, während die Schwellwertänderung kompensiert wird, die aufgrund der Temperaturänderung stattgefunden hat. Des weiteren kann die Polarität der Impulse der zuvor genannten Abtastsignale in der Weise umgekehrt werden, daß die benachbarten Abtastsignalleitungen entgegengesetzte Polaritäten aufweisen.
Nun wird ein Verfahren der Ansteuerung der Abtastsignalleitungen beschrieben, wodurch die benachbarten Abtastsignale entgegengesetzte Polaritäten haben.
Zuerst wird nun ein Verfahren des Kompensierens der Schwellwertänderung anhand der Figuren 26A und 26B kurz beschrieben. Hier wird angenommen, daß die Transmittanz 100% ist, wenn das Pixel vollständig hell (weiß) ist, und daß sie 0% beträgt, wenn das Pixel vollständig dunkel (schwarz) ist.
Fig. 26A ist ein Graph, bei dem zwei Pixel A und B verwendet werden, und die Schwellwertkennlinien in Hinsicht auf die Informationsspannung V sind stetig dargestellt. Als Ergebnis wird der Schreibbereich mit der Informationsspannung Vi (Vth < V&sub1; < Vsat) nicht gesättigt, wie in Fig. 13B gezeigt, selbst wenn die Bezugsschwellwertkennlinien α sich aufgrund der Temperaturänderung oder dergleichen auf β oder γ verändert haben. Der Bereich, in den die Information bei Vsat eingeschrieben werden kann, aber in den bei Vth nicht eingeschrieben werden kann, wird vom Pixel B zum Pixel A versetzt. Das heißt, das Beherrschen eines Anzeigebereichs gemäß dem einen Informationssignal über eine Vielzahl von Pixeln mit den stetigen Schwellwerteigenschaften wird die Verteilung der Schwellwerteigenschaften kompensieren.
Nun wird dieses Verfahren detailliert beschrieben.
(1) Eine ferroelektrische Flüssigkristallzelle mit dem Schwellwert, der sich im Pixel derselben stetig ändert, wird vorbereitet. Die Struktur, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, kann verwendet werden, bei der die Zellstärke sich stetig im Pixel ändert. Als Alternative hierzu kann eine Struktur verwendet werden, bei der das Potential im Pixel geneigt ist, oder es kann eine andere Struktur verwendet werden, bei der die Kapazität geneigt ist.
(2) Die Schwellwerteigenschaften der beiden Pixel werden als Reaktion auf ein Informationssignals stetig gemacht. Um die Schwellwerteigenschaften durch gleichzeitige Auswahl der beiden Abtastleitungen in Erwiderung des Informationssignals stetig zu bekommen, müssen sich die beiden Auswahlimpulse voneinander unterscheiden.
Im Fall, daß ein Verfahren der Realisation der Schwellwertänderung im Pixel so eingerichtet ist, daß die Änderung der Zellenstärke, wie sie in Fig. 15B gezeigt ist, verwendet wird, wird die Breite des Impulses der Spannung zum Pixel B ΔTB, und diejenige des Impulses der Spannung auf das Pixel A wird auf ΔTA gebracht, um so die Stärke der Zelle in einem Pixel von d&sub1; (der dünnste Abschnitt) auf d&sub2; (der dickste Abschnitt) zu bringen. Dieselbe Spannung Vi wird an die Pixel A und B angelegt.
Durch allmähliches Erhöhen der Spannung Vi wird danach der Umschaltbereich des FLC vom Abschnitt di des Pixels B hin zum Abschnitt d&sub2; vergrößert. Das Umschalten findet jedoch nicht im Pixel A statt, weil die Impulsbreite ΔTA kleiner als die Impulsbreite ΔTB ist, die an das Pixel B anzulegen ist. Der Abschnitt des Pixels A mit der Zellstärke d&sub1; beginnt die Umschaltung jedoch, wenn der Umschaltbereich auf den Abschnitt des Pixels B mit der Zellstärke von d&sub2; ausgedehnt ist und die Spannung weiter angestiegen ist. Auch der Abschnitt des Pixels A mit der Zellstärke d&sub2; beginnt dann das Umschalten, so daß die auftretende Stärke in Hinsicht auf die Spannung Vi in der in Fig. 15C gezeigten Weise ausfällt.
Es versteht sich aus der obigen Beschreibung, daß die erforderlichen Bedingungen für das Pixel A zum Beginn des Umschaltens, wenn das Pixel B vollständig umgeschaltet ist, von der Auswahl der Impulsbreite abhängen. Das Verfahren der Festlegung der Impulsbreite ΔTA und ΔTB ist dasselbe wie das zuvor anhand Fig. 16 beschriebene.
(3) Ein Anzeigebereich entsprechend dem einen Informationssignal wird durch die Änderung der Schwellwerteigenschaften verändert.
b Ein Beispiel des Signaleinschreibens zur Verwendung zur Schreibinformation und ein Zustand, bei dem das Pixel einlausgeschaltet wird, ist in den Figuren 17A bis 17C und 18 gezeigt. In Fig. 17 stellt das Symbol P&sub1; einen Rücksetzimpuls dar, P&sub2; stellt einen ersten Auswahlimpuls dar, P&sub3; stellt einen zweiten Auswahlimpuls dar, und P&sub4; stellt einen Korrekturimpuls dar. Der erste und der zweite Impuls P&sub2; und P&sub3; werden so eingestellt, daß sie die Schwellwerteigenschaften des Pixels A und jene des Pixels B veranlassen, stetig zu sein. Symbol Q&sub2; ist ein. Korrektursignal, das mit dem Korrekturimpuls P&sub4; synchronisiert ist.
(4) Die benachbarten Abtastelektroden sind so angeordnet, daß die Polaritäten der Impulse eines jeden Impulses der anzulegenden Wellenform des Abtastsignals invertiert ist.
Die Funktion der in Fig. 17C gezeigten Impulse P&sub2; und P&sub4; dient erforderlichenfalls dem konträren Schreiben (in einen Dunkelzustand versetzen) des Pixels, das in exzessiver Weise entsprechend der Temperaturänderung beschrieben ist (der Hellzustand ist in exzessiver Weise aufgeweitet).
Jedoch kann der zuvor genannte Impuls durch Umkehr der Richtung des elektrischen Feldes des Impulses zum Löschen der benachbarten Abtastleitung und durch Umkehr der Richtung des elektrischen Schreibfeldes fortgelassen werden (beispielsweise der weiß zu schreibende Abschnitt wird schwarz geschrieben. Ein weiß zu schreibender Prozeß über 70% nach dem Abschnitt ist schwarz geschrieben worden, und ein Prozeß des Schwarzschreibens mit 30% nach dem Abschnitt ist in Weiß gelöscht worden und veranlaßt das Pixel zum selben Transmittanzzustand).
Der Impuls P&sub4; ist ein Impuls zum Neuschreiben des Bereichs entsprechend dem exzessiv in derselben Richtung des elektrischen Feldes beschriebenen Abschnitt wie die Richtung, in der die nächste Zeile zu schreiben ist, und es wird überflüssig, wenn das verwendete elektrische Feld im Llschvorgang abwechselnd in den benachbarten Abtastzeilen geändert wird. Das heißt, die Notwendigkeit der Korrektur kann fortfallen, weil die Richtung des elektrischen Feldes im Falle des exzessiven Schreibens in Übereinstimmunggebracht wird mit der Richtung des elektrischen Feldes zum Löschen der nächsten Leitung durch abwechselndes Ändern der Richtung des elektrischen Feldes zur Verwendung des Löschprozesses für jede Abtastleitung.
Wie schon beschrieben, kann die erforderliche Zeit zum Schreiben eines Bildes durch Fortlassen der Impulse P&sub4; und Q&sub2; aus der Operationssequenz abgekürzt werden, die in Fig. 17C gezeigt ist.
(5) Die Abtastsignalleitung wird zweimal fur ein Vollbild ausgewählt.
Das in Fig. 17C gezeigte Ansteuerverfahren ist so eingerichtet, daß die beiden Abtastleitungen S&sub1; und S&sub2; zum Schreiben eines Pixels ausgewählt werden, weil die Temperatureigenschaften des FLC-Materials korrigiert werden müssen. Um alle Pixel zu schreiben, wird eine Abtastleitung zweimal in einer Vollbildperiode ausgewählt.
Die Verdopplung der Abtastoperation wird ausgeführt, um so die Temperatur der nächsten Leitung zu kompensieren (der Impuls P&sub3;) durch die erste Abtastoperation, und um die betreffende Leitung zu beschreiben (die Impulse P&sub1; und P&sub2;).
Durch das zuvor beschriebene Prinzip und die Ansteuerverfahren kann die Bildgradation angezeigt werden, während die Schwellwertänderung kompensiert wird, die aufgrund der Temperaturänderung oder dergleichen stattfindet. Nun wird ein Ansteuerverfahren beschrieben, das das Prinzip der Ansteuerung nach der vorliegenden Erfindung verwendet und bei dem die Impulsbreite der Informationssignal-Wellenform gemäß der Gradationsinformation geändert wird, sowie ein weiteres Ansteuerverfahren, bei dem die Phase der Informationssignal- Wellenform geändert wird.
Als Verfahren zur Bildung der Schwellwertverteilung im Pixel wird die Spannung des an das Pixel B anzulegenden Impulses auf V&sub2; gesetzt, und die an das Pixel A anzulegende Spannung A wird auf V&sub1; gesetzt, wie in Fig. 15E gezeigt, wenn sich die Zellstärke in einem Pixel von d&sub1; (der dünnste Abschnitt) auf d&sub2; (der dickste Abschnitt) ändert, wie in Fig. 15B gezeigt.
Durch graduelles Aufweiten der Breite ΔT des zuvor genannten Impulses wird die Fläche des Umkehrbereichs aufgrund des Umschaltens vom Abschnitt des Pixels B mit der Stärke d&sub1; (dem dünnsten Abschnitt) hin zum Abschnitt mit der Stärke d&sub2; (dem dicksten Abschnitt) vergrößert. Andererseits kann das Umschalten des Pixels A durch Einstellen der Spannung V&sub1; auf einen kleinen Wert verhindert werden, der niedriger als die Spannung V&sub2; ist, die an das Pixel B anzulegen ist.
Die zuvor genannte Spannung V&sub1; kann auf einen Pegel eingestellt werden, der das Pixel A veranlaßt, das Umschalten nach dem Umkehrbereich zu beginnen, weil das Umschalten im Pixel B auf einen Abschnitt mit der Stärke d&sub2; (dem dicksten Abschnitt) durch weiteres Erhöhen der Spannung ausgedehnt ist. Als Ergebnis der zuvor beschriebenen Einstellung kann die Impulsbreite weiter vergrößert werden, und der Umkehrbereich kann auf den Abschnitt des Pixels A mit der Stärke d&sub2; (den dicksten Abschnitt) ausgedehnt werden.
Aus den vorstehenden Beschreibungen ergibt sich, daß die Stetigkeit des Schwellwertes realisiert werden kann, der dem Pixel A ermöglicht, das Umschalten zu beginnen, nachdem das Pixel B vollständig umgeschaltet ist. Das heißt, die Zellstärke in Hinsicht auf die Impulsbreite ΔT kann in der in Fig. 15C gezeigten Weise realisiert werden.
Ein Verfahren zur Festlegung von V&sub1; und V&sub2;, das die zuvor genannte Stetigkeit des zu realisierenden Schwellwertes ermöglicht, wird nun anhand Fig. 16 beschrieben.
Fig. 16 veranschaulicht die gleichen Faktoren der obigen Beschreibung. Wenn die Impulsspannung auf V&sub2; festgelegt wird und die Impulsbreite ΔT allmählich im zuvor genannten Graphen aufgeweitet wird, wird der Abschnitt des Pixels B mit der Stärke d&sub1; umgeschaltet, wenn die Impulsbreite ΔTA beträgt (unter den Bedingungen des Punktes T). Mit der Vergrößerung der Impulsbreite wird der Umkehrbereich aufgrund des Umschaltens graduell vergrößert, und der Abschnitt der Pixels B mit der Stärke d&sub2; wird umgeschaltet, wenn die Impulsbreite auf ΔTB vergrößert ist (unter der Bedingung von Punkt 5). Es ist vorzuziehen, die Spannung V&sub1; des an das Pixel A anzulegenden Impulses auf einen Pegel zu bringen (unter der Bedingung des Punktes R), der dem Abschnitt des Pixels A mit der Stärke d&sub1; ermöglicht, die Umschaltung zu beginnen.
Angemerkt sei, daß sowohl V&sub2;/V&sub1; als auch V&sub3;/V&sub2; von der Form der Zelle abhängen (der Verteilung der Zellstärke).
Nun wird anhand der Figuren 18 und 31A bis 31C der Zustand beschrieben, in dem das Pixel während der zuvor genannten Schreiboperation ein-/ausgeschaltet wird.
Fig. 31A veranschaulicht ein Beispiel des Aufbaus von Elektroden einer Flüssigkristallzelle, die in Matrixart aufgebaut sein kann, wobei Symbole S&sub1;, S&sub2;, ... Abtastsignalleitungen darstellen und I&sub1;, I&sub2;, ... Informationssignalleitungen.
Fig. 31B ist eine vergrößerte Ansicht, die die Pixel A und B darstellt.
Fig. 31C stellt ein Beispiel eines Signais dar, das in die Pixel A und B zu schreiben ist.
Fig. 18 veranschaulicht einen Schreibprozeß bezüglich der Pixel A und B in der Reihenfolge von [1] T [2] T [3] bei den Temperaturen T&sub1;, T&sub2; und T&sub3; (T&sub1; < T&sub2; < T&sub3;).
Nun wird eine Pixelschreiboperation beschrieben, wobei in den Figuren 31A bis 31C gezeigten Abtastzeilen S&sub1; und S&sub2; zur gleichzeitigen Operation herangezogen werden.
Zuerst wird eine Pixelschreiboperation beschrieben&sub1; die bei der Temperatur T&sub1; auszuführen ist.
[1] Das Pixel B wird durch den Impuls P&sub1; gelöscht (der Dunkelzustand ist realisiert).
[2] Schreiben der Pixel A und B wird durch die Impulse P&sub1; beziehungsweise P&sub2; ausgeführt (ein 70%- iger Helligkeitszustand in diesem Beispiel). Jedoch ändert sich das Pixel A nicht, weil die durch die Impulse P&sub3; und Q&sub1; gebildete Spannung niedriger als der Schwellwert hinsichtlich Pixel A ist.
[3] Ein durch die Impulse P&sub4; und Q&sub3; realisiertes Korrektursignal wird an das Pixel B angelegt. Das Pixel B auf der Signalleitung S&sub2; wird gelöscht (in den Dunkelzustand versetzt) durch den Bereich entsprechend der Verringerung des Schwellwertes aufgrund der Temperatur. Der gelöschte Abschnitt wird beim nächsten Schreibprozeß verwendet.
Beobachtet man die Pixel A und B (Fig. 18 [3] bei der Temperatur T&sub2;), die der Schreiboperation unterzogen werden, versteht es sich, daß Abschnitte , und zur Anzeige der Gradationsinformation auf den beiden Abtastsignalleitungen S&sub1; und S&sub2; präsent sind.
Der Abschnitt ist ein Abschnitt, der einen Gradationsinformationsabschnitt entsprechend der Abtastsignalleitung (S&sub1;) vor der Abtastsignalleitung S&sub2; anzeigt.
Der Abschnitt ist ein Abschnitt, der eine Gradationsinformation (70%-iger Hellzustand gemäß der Temperatur T&sub1;) entsprechend der Signalleitung S&sub2; anzeigt.
Der Abschnitt ist ein Abschnitt auf der Abtastsignalleitung, die sich aus der Signalleitung S&sub2; ergibt, in die die Information geschrieben wird (oder geschrieben worden ist)
Nun wird eine Operation des Informationseinschreibens in das Pixel beschrieben, dessen Temperatur T&sub3; ist.
[1] Das Pixel B wird gelöscht (wird in den Dunkelzustand versetzt)
[2] Die Information wird in die Pixel A und B durch die Impulse P&sub1; und P&sub2; geschrieben.
[3] Der Korrektursignalimpuls P&sub4; wird zum Pixel B geliefert.
Jede in das Pixel B auf der Abtastsignalleitung S&sub2; zu schreibende Gradationsinformation wird zum Pixel A auf der Abtastleitung S&sub1; bei der Temperatur T&sub3; verschoben. Auch in diesem Falle wird die Gradationsanzeige tatsächlich auf einen 70%-igen Helligkeit szustand gebracht.
Als Ergebnis des zuvor beschriebenen Prinzips kann eine Bildgradation angezeigt werden, während die Schwellwertänderung kompensiert wird, die aufgrund der Temperaturänderung stattgefunden hat. Des weiteren kann die Polarität der Impulse der zuvor beschriebenen Abtastsignale in der Weise umgekehrt werden, daß die benachbarten Abtastsignalleitungen entgegengesetzte Polarität haben.
Jedoch kann der zuvor beschriebene Impuls fortgelassen werden durch Umkehr der Richtung des elektrischen Feldes des Impulses zum Löschen der benachbarten Abtastzeile und durch Richtungsumkehr des elektrischen Schreibfeldes (Beispielsweise wird der Weiß zu schreibende Abschnitt in Schwarz geschrieben. Ein in 70% Weiß zu schreibender Prozeß, nachdem der Abschnitt in Schwarz geschrieben worden ist, und ein Prozeß des 30%-gen Schwarzschreibens, nachdem der Abschnitt ist in Weiß gelöscht worden ist, veranlaßt das Pixel, denselben Durchlässigkeitszustand zu haben.).
Der Impuls P&sub4; ist ein Impuls zum Neuschreiben der Fläche entsprechend dem Abschnitt, der in exzessiver Weise in derselben Richtung des elektrischen Feldes beschrieben worden ist, wie Richtung, in der die nächste Zeile zu schreiben ist, und es wird überflüssig, das elektrische Feld zur Benutzung beim Löschvorgang abwechselnd in den benachbarten Abtastzeilen zu ändern. Das heißt, die Notwendigkeit der Korrektur kann entfallen, weil die Richtung des elektrischen Feldes im Falle exzessiven Schreibens mit der Richtung des elektrischen Feldes zum Löschen der nächsten Zeile durch abwechselndes Ändern der Richtung des elektrischen Feldes zur Verwendung beim Löschvorgang für jede Abtastleitung in übereinstimmung gebracht werden kann.
Wie schon beschrieben, kann die zum Schreiben eines Vollbildes erforderliche Zeit durch Fortlassen der in Fig. 31C gezeigten Impulse P&sub4; und Q&sub2; abgekürzt werden.
Die Abtastsignalleitung wird pro Vollbild zweimal ausgewählt.
Das in Fig. 31C gezeigte Ansteuerverfahren ist so eingerichtet, daß die beiden Abtastleitungen S&sub1; und S&sub2; ausgewählt werden, um ein Pixel zu schreiben, weil die Temperatureigenschaften des FLC-Materials korrigiert werden müssen. Um alle Pixel zu schreiben, wird eine Abtastleitung zweimal in einer Vollbildperiode ausgewählt.
Die zweimalige Abtastoperation wird so ausgeführt, daß die Temperatur der nächsten Leitung (der Impuls P&sub3;) durch die erste Operation und zum Schreiben der betroffenen Leitung (die Impulse P&sub1; und P&sub2;) kompensiert wird.
In jedem zuvor beschriebenen Ansteuerverfahren reichen die Abtastleitungen P&sub1; und P&sub2; nicht aus, die Bildgradation aufgrund der Tatsache darzustellen, daß die Temperatur auf einen Wert angestiegen ist, der höher als T&sub3; ist, oder aufgrund einer anderen Tatsache. Jedoch kann eine korrekte Anzeige der Bildgradation erreicht werden, während die Schwellwertänderung unter Verwendung von drei oder mehr Abtastleitungen realisiert wird und durch Ausführen der Ansteuerung auf der Grundlage gleicher Prinzipien.

[Beispiele]

(Beispiel 1)

Eine Flüssigkristallzelle mit einer in Fig. 5 gezeigten Querschnittsform wurde als Beispiel 1 hergestellt. Die Sägezahnform des unteren Substrats, gezeigt in Fig. 5, wurde so hergestellt, daß ein Muster auf einer Form gebildet wurde und auf die obere Oberfläche des Glassubstrats unter Verwendung eines UV-Abbindeharzes 52 aus Acryl übertragen wurde. Auf der Sägezahnform (52) aus dem UV-Abbindeharz 52 wurde ein ITO-Film als Streifenelektrode 51 durch Sputtern aufgetragen. Dann wurde ein Richtfilm LQ-1802, hergestellt von Hitachi Kasei, auf der Streifenelektrode 51 gebildet, um so als Richtfilm 54 mit einer Stärke von etwa 300 Å zu dienen.
Dem Zellensubstrat gegenüber wurde ein Richtfilm auf der Streifenelektrode 51 gebildet, wobei das Zellensubstrat keine Vorsprünge und keine Vertiefung besitzt.
Das obere und untere Substrat wurden einer parallelen Reibbehandlung unterzogen, und die Zelle wurde so gebildet, daß die Richtung, in der das untere Substrat gerieben wurde, um 6º in inrechtsläufiger Schraubrichtung von der Richtung abgelenkt war, in der das obere Substrat gerieben wurde. Die Zellenstärke wurde so gesteuert, daß der dünne Abschnitt eine Stärke von etwa 1,0 um hatte und der dicke Abschnitt eine Stärke von etwa 1,4 um. Des weiteren wurde die Streifenelektrode 51 auf dem unteren Substrat in Streifenform entlang der Rippe gemustert, um so eine Seite des Sägezahns als Pixel zu gestalten.
Die Breite der Streifenelektrode 51 wurde mit 300 um gewählt, und das Pixel wurde in eine Rechteckform einer Größe von 300 um x 200 um gebracht.
Verwendete Materialien des Flüssigkristalls sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
Der Schwellwert des Flüssigkristalls war 11,5 Volt/um (80 us- Impuls bei 25ºC), und der Schwellwert eines jeden Pixels war 11,5 bis 16,1 Volt (80 us- Impuls bei 25ºC) Fig. 1 veranschaulicht Ansteuerwellenformen.
In Fig. 1 stellen Symbole S&sub1; bis S5 Abtastsignal- Wellenformen dar, und 1 stellt eine Informationssignal- Wellenform dar.
Die Verteilung der Temperatur des Flüssigkristallimpulses wurde beschränkt auf einen Bereich von 25ºC bis 30ºC. Eine ΔT- (Impulsbreite)-V (Spannungs)-Kurve zu dieser Zeit ist in Fig. 20 gezeigt (die Kennlinien sind in einer 1 um- Zelle realisiert).
Die Impulsbreite und der Spannungspegel eines jeden in Fig. 1 gezeigten Impulses wurde folgendermaßen eingestellt:
dT0 = 240 us
dT1 = 80 us
dT2 = 49,5 us
dT3 = 30,5 us
V1 = 10,5 Volt
V2 = 10,0 Volt
V3 = 3,22 Volt
V4 = 7,10 Volt
Das Informationssignal Vi wird bestimmt durch die folgende Gleichung. Im Falle von X% bei Schwarzlöschleitung ist
und bei Weißlöschleitung ist
In Fig. 1 wurde ein an die Leitung S&sub2; anzulegendes elektrisches Signal durch S&sub2; - I dargestellt.
Unter der Impulsgruppe zeigt die Wellenform C die Löschung des Pixels (gemeinsam geschrieben, um weiß oder schwarz zu sein), während die sich ergebende Wellenform B das Schreiben auf der Leitung S&sub2; anzeigt.
Ein an die Leitung S&sub1; anzulegendes elektrisches Signal wird dargestellt durch S&sub1; - 1, und Symbol A stellt die Information dar, die auf die Leitung S&sub1; zu schreiben ist, um so die Temperatur der Leitung S&sub2; zu kompensieren.
Die Qualität der Gradationsanzeige konnte durch die solchermaßen aufgebaute Zelle und durch die eingerichteten Ansteuerwellenformen verbessert werden (der Temperaturbereich konnte eingeschränkt werden), unabhängig von der ungleichmäßigen Temperaturverteilung (der Temperaturbereich konnte eingegrenzt werden), ungeachtet der unregelmäßige Temperaturverteilung in der Flüssigkristalltafel (die Temperatur war in einem Bereich von 25ºC bis 30ºC verteilt)
Mit dem zuvor beschriebenen Verfahren kann die erforderliche Zeit zur Ansteuerung eines Vollbildes auf ein Drittel im Vergleich mit dem herkömmlichen 4-Impuls-Verfahren abgekürzt werden. Da ein Pixel nach dem Löschen im 4-Impuls-Verfahren dreimal dem Schreiben zu unterziehen ist, wurde die dreifache Zeit benötigt gegenüber der vorliegenden Erfindung.
Wenn die Löschrichtung durch die Abtastleitung im Bild positiv gemacht wird, kann die Stabilität der Bloch- Wand verbessert werden. Es kann so gesehen werden, daß die Erzeugung der Ableiten von Ionen in der FLC- Schicht hinreichend vermieden wird.
In Beispiel 1 wurde eine Zelle mit Vorsprüngen und Vertiefungen verwendet, wie in Fig. 5 gezeigt.
In der in Fig. 5 gezeigten Struktur wird ein Pixel durch einen Gradienten gebildet. Jedoch kann auch eine andere Struktur, wie sie in Fig. 32 gezeigt ist, zur Abänderung der Stärke der Zelle verwendet werden. Wenn die in Fig. 5 gezeigte Zelle verwendet wird, wird die durch die Temperaturänderung hervorgerufene Änderung der Inhalte, die in ein Pixel zu schreiben sind, durch die Parallelumsetzung zur benachbarten Abtastleitung verwirklicht. Bei einer Vielzahl von Gradienten in einem Pixel konnte die Qualität der Anzeige in einer präzisen Tafel verbessert werden, obwohl eine unerwünschte Mischung der Inhalte der beiden benachbarten Pixel stattfand. Eine gleiche Wirkung kann erzielt werden, wenn eine Vielzahl von Vorsprüngen und Vertiefungen in einem Pixel gebildet sind.
Obwohl ein Hochgeschwindigkeitszugriff durch Verwendung des zuvor beschriebenen Ansteuerverfahrens realisiert werden konnte, ist die durchschnittliche Durchgangslichtmenge des Schwarzpixels auf der Informationsleitung, die im wesentlichen weiß schreibt, und die durchschnittliche Durchgangslichtmenge des Schwarzpixels auf der Informationsleitung, die vollständig schwarz schreibt, voneinander verschieden.
Dies liegt an der unterschiedlichen Fluktuation von Molekülen des Schwarzpixels abhängig vom Informationssignal zur Verwendung zur Zeit des Leitungsschreibens, mit Ausnahme des Schwarzpixels.
Man hat herausgefunden, daß die nachstehenden Verfahren dieses zuvor genannte Fluktuationsphänomen vermeiden.
(1) Der Unterschied der durchschnittlichen Durchgangslichtmenge unter all den Informationssignalen wird beseitigt (oder vermindert). Dies kann realisiert werden durch ein Originalinformationssignal und einen Signalabschnitt zur Korrektur der Abweichung der Lichtmenge (siehe japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 3-73127).
(2) Um die Wirkung (1) zu erzielen, während die im Beispiel 1 verwirklichte Geschwindigkeit beibehalten wird, werden Informationssignal- Wellenformen für die Gradationen eingesetzt (siehe Fig. 6).
(3) Die Position des Polarisators wird leicht vom dunkelsten Zustand verschobenl so daß die Lichtmengendifferenz vermindert wird (siehe Fig. 7).
(4) Der Spannungspegel wird im Beispiel 3 fixiert, und die Gradationsinformation wird mit der Impulsbreite gesteuert.
Das Verfahren (2) wird anhand der Figuren 6A und 6B beschrieben. Fig. 6B stellt ein Informationssignal dar, das die durchschnittliche Durchgangslichtmenge nicht korrigiertf während Fig. 6A das Informationssignal darstellt, das korrigiert ist. Bei Verwenden der Wellenformen (1), (2) und (3) durch Änderung der vorherigen und nachfolgenden Spannungspegel bei Aufrechterhaltung der Gradationsinformationsspannung Vi (jedoch wird der durchschnittliche Spannungspegel auf den zentralen Wert gesetzt) kann der Unterschied der durchschnittlichen Durchlaßmenge zwischen der Gradationsinformation signifikant herabgesetzt werden, wie sich aus einer Skizze der durchgelassenen Lichtmenge ergibt, gezeichnet in den Informationssignal-Wellenformen (1), (2) und (3), wobei ein Vergleich zwischen den Figuren 6A und 6B gemacht wird.
In diesem Ausführungsbeispiel kann die Fluktuation des Bildes etwas verbessert werden durch Anwenden des Verfahrens (3) und durch Verschieben des Schwarzzustands um 2 Grad vom dunkelsten Zustand.
Die Verschieberichtung erfolgte in Normalenrichtung der Schicht.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau zur Lieferung des in Fig. 1 gezeigten Signals an die Flüssigkristallzelle zeigt. In Fig. 4 stellt Bezugszeichen 41 eine Flüssigkristallzelle dar, 42 stellt eine Ansteuerstromquelle dar, die in der Lage ist, Spannungen mit verschiedenen Pegeln abzugeben, 43 stellt einen Segmentansteuer- IC dar, 44 stellt eine Zwischenspeicherschaltung dar, 45 stellt ein Segmentschieberegister dar, 46 stellt einen gemeinsamen (Abtastabschnitt-) Ansteuer-IC dar, 47 stellt ein gemeinsames Abschnittsschieberegister dar, 48 stellt eine Bildinformations- Erzeugungseinrichtung darl und 49 stellt eine Steuerung dar.
Im Aufbau von Fig. 4 wird das Gradationssignal (Spannung einer Vielzahl von Pegeln) in der Weise bereitgestellt, daß ein D/A- Wandler im Segmentansteuer-IC 43 angeordnet ist, und ein durch die Zwischenspeicherschaltung geliefertes digitales Gradationssignal (2&sup4; = 16 Gradationen, wenn beispielsweise ein 4- Bit- Signal vorliegt) wird umgesetzt in ein analoges Signal (16 Arten von Informationssignalen), um so an die Segmentleitungen angelegt zu werden (Informationssignalleitungen I&sub1; bis Im) In diesem Falle wurde ein Abtastsignal für die gemeinsame Seite (Abtastseite) des Ansteuer-IC 46 durch Verteilung der Ansteuerstromquelle 42 unter Verwendung eines analogen Schalters gebildet. Als Mittel zur Lieferung des analogen signais an die Segmentleitung kann ein Verfahren verwendet werden, wobei eine Kapazität für den Ansteuer-IC-Abschnitt in Paralleischaltung vorgesehen ist, und das analoge Signal wird direkt eingegeben und gehalten.

(Beispiel 2)

Als Beispiel 2 wurde eine Zelle mit Elektroden, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, verwendet.
In Fig. 2 stellt Bezugszeichen 21 eine Metallschaltung dar, 22 stellt einen hochohmigen Leitfilm dar, und 23 stellt einen Abschnitt ohne einen hochohmigen Widerstandsfilm dar.
Ein SnO&sub2;-Film wurde als hochohmiger Film 22 verwendet, wobei der SnO&sub2;-Film auf einem Glassubstrat durch Sputtern gebildet wurde, um einen Flächenwiderstand von etwa 10&sup7; Ω/cm² zu haben.
Der SnO&sub2;-Film 23 wurde so gebildet, daß eine Metallmaske auf dem Substrat geformt wurde, und dann wurden Abhebeprozesse ausgeführt.
Die Metallschaltung 21 wurde so gebildet, daß Cr auf den SnO&sub2;-Film gemustert wurde, und Al wurde darauf gebildet, um eine Stärke von etwa 5 000 Å zu haben.
Symbole V&sub1; bis V&sub4; stellen Konstantspannungsquellen zur Bestimmung des Potentials der Metallschaltung 21 dar.
In Fig. 2 sind zwei Abschnitte jeweils von einer gestrichelten Linie umgeben, die zwei Pixel darstellen, die aus einem Pixel a bezeichnet mit Bezugszeichen 24, und einem mit Bezugszeichen 25 bezeichneten Pixel b zusammengesetzt sind.
Ein aus SnO&sub2; hergestelltes Pixel wurde zwischen zwei Metallschaltungen 21 angeordnet.
Ein Verfahren zur Anzeige von Gradationsbildern durch Verteilen eines elektrischen Feldes in Pixel durch den Elektrodenaufbau, wie zuvor beschrieben, wird nachstehend als "Potentialgradientenverfahren" bezeichnet.
Das Potentialgradientenverfahren ist ein Verfahren, bei dem die Potentiale der beiden Metallschaltungen, die ein Pixel einfügen, voneinander unterschiedlich sind (ein elektrischer Strom kann durch ein Pixel fließen, beispielsweise in dem V&sub1; > V&sub2; ist, wie in der Zeichnung gezeigt, um so einen stetigen Gradienten des Potentials in einem Elektrodensubstrat von einem Elektrodenanschluß mit einem Potential von V&sub1; zu einem Elektrodenanschluß mit einem Potential von V&sub2; zu bilden. Das zuvor genannte Substrat wird als Abtastsignalsubstrat verwendet, und ein gegenüberliegendes Elektrodensubstrat, das als ein Informationssignalsubstrat dient, ist ein übliches ITO- Elektrodensubstrat der im Beispiel 1 verwendeten Art.
Der Ausrichtungsprozeß und der Flüssigkristall waren dieselben wie jene des Beispiels 1. Wenn die stetige Potentialverteilung im Pixel auf beiden Elektrodensubstraten präsent ist, wird die Potentialdifferenz im Pixel verteilt, obwohl das Potential der gegenüberliegenden Elektrode gleich bleibt. Folglich kann die Stärke des elektrisches Feldes, das an den Flüssigkristall anzulegen ist, direkt durch den Gradienten des Potentials durch Benutzen einer Zelle mit einer gleichen Stärke im Pixel gesteuert werden.
Fig. 3 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Potentialgradienten und den Pixeln a und b, gezeigt in Fig. 2, darstellt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die Potentialänderung in der Pixeln a und b stetig gemacht werden, indem folgender Gleichung genügt wird:
V&sub3;/V&sub4; = V&sub1;/V&sub2; und V&sub2; = V&sub3;.
Die an die Flüssigkristallschicht anzulegende elektrische Feldstärke wird bestimmt durch die Potentialzellenstärke des gegenüberliegenden Substrats und die Informationsspannung Vi.
Wenn die Stärke der Zelle im Pixel konstant gehalten wird, ändert sich das elektrische Feld, das an die Flüssigkristallschicht anzulegen ist, im Pixel mit gleichem Gradienten zur Änderung des in Fig. 3 gezeigten Potentials, und der Abschnitt des FLC, der den Umschaltschwellwert übersteigt, wird gemäß dem Pegel von V1 geändert. Im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur wird der Umschaltschwellwert des FLC herabgesetzt, und folglich wird der Umschaltbereich geändert (die Schwellwerte der beiden Pixel werden stetig in Hinsicht auf Vi geändert). All diese in der "Detaillierten Beschreibung der Erfindung" beschriebenen Verfahren sind anwendbar, mit Ausnahme des Verfahrens, bei dem die Verteilung des elektrischen Feldes im Pixel realisiert wird.
Wenn Vi allmählich in der solchermaßen aufgebauten Zelle verändert wird, wird zuerst die V&sub1;-Lieferseite des Pixels umgeschaltet, und dann die V&sub2;-Lieferseite. Durch weitere Änderung in einer Richtung, in der die Stärke des elektrischen Feldes ansteigt, wird die V&sub3;-Lieferseite des Pixels b umgeschaltet. Letztlich wird die V&sub4;-Seite des Pixels b umgeschaltet. Das heißt, das Pixel a und das Pixel b gehen stetig ineinander über in Hinsicht auf den Schwellwert.
Die Spannungszustände zur Zeit der Auswahl in diesem Beispiel sind die folgenden:
V&sub1; = 10,5 Volt
V&sub2; = 7,5 Volt
V&sub3; = 7,5 Volt
V&sub4; = 5,4 Volt
Vi= 1,0 bis 6,1 Volt
Die Stärke der Zelle beträgt etwa 1,0 um.
Durch Anwenden des obigen Verfahrens wurde die Ansteuergeschwindigkeit signifikant angehoben im Vergleich zur Ansteuergeschwindigkeit, die nach dem herkömmlichen "4-Impuls- Verfahren" verwirklicht wurde.
Das Bildgradations-Anzeigeverfahren unter Verwendung des Potentialgradienten stellt einen abweichenden Vorteil von demjenigen dar, der nach dem Zellstärken-Änderungsverfahren gemäß Beispiel 1 erzielbar ist, weil die Zellstärkenänderung kann in Hinsicht auf die Operation kompensiert werden, die der Kompensation der Temperaturänderung gleich ist.

(Beispiel 3)

Eine Flüssigkristallzelle mit einer in Fig. 5 gezeigten Querschnittsgestalt wurde als Beispiel 3 hergestellt. Die Sägezahnform des in Fig. 5 gezeigten oberen Substrats wurde so hergestellt, daß ein Muster einer Form gebildet wurde, und es in die obere Oberfläche des Glassubstrats unter Verwendung eines UV- Abbindeharzes 52 aus Acryl übertragen wurde. Auf der Sägezahnform aus dem UV-Abbindeharz 52 wurde ein ITO- Film als Streifenelektrode 51 durch Sputtern aufgebracht. Dann wurde ein Richtfilm LQ-1802, hergestellt von Hitachi Kasei, auf der Streifenelektrode 51 gebildet, um so als ein Richtfilm 54 mit einer Stärke von etwa 300 Å zu dienen. Das Zellensubstrat auf der gegenüberliegenden Seite wurde durch einen Ausrichtfilm auf der Streifenelektrode 51 gebildet, wobei das Zellensubstrat keine Erhebungen und keine Vertiefungen besitzt.
Das obere und das untere Substrat wurden einer parallelen Reibbehandlung unterzogen, und die Zelle wurde so gebildet, daß die Richtung, in der das untere Substrat gerieben wurde, um etwa 6 in rechtsgängiger Schraubrichtung von der Richtung abgelenkt war, in der das obere Substrat gerieben wurde. Die Zellenstärke wurde so gesteuert, daß der dünne Abschnitt etwa eine Stärke von 1,0 um bekam, und der dicke Abschnitt eine Stärke von etwa 1,4 um. Des weiteren wurde die Streifenelektrode 51 des unteren Substrats in Streifenform entlang der Rippe so gemustert, daß eine Seite des Sägezahns ein Pixel wurde.
Die Breite der Streifenelektrode 51 betrug 300 um, und das Pixel hatte eine rechteckige Form der Größe 300 um x 200 um.
Verwendete Materialien des Flüssigkristalls sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Der Schwellwert des Flüssigkristalls war bei 11,5 Volt/um (80 us/Impuls bei 25ºC), und der Schwellwert eines jeden Pixels war bei 11,5 bis 16,1 Volt (80 us/Impuls bei 25ºC) Fig. 19 stellt die Ansteuerwellenformen dar.
In Fig. 19 stellen Symbole S1 bis S5 Abtastsignal- Wellenformen dar, und I stellt eine Informationssignal- Wellenform dar.
Die Temperaturverteilung des Flüssigkristalls wurde eingeschränkt auf einen Bereich von 25ºC bis 30ºC.
Eine ΔT-(Impulsbreite)-V (Spannungs)-Kurve ist in Fig. 20 gezeigt (die Eigenschaften sind in einer 1-um-Zelle verwirklicht).
Die Impulsbreite und der Spannungspegel jedes in Fig. 1 gezeigten Impulses sind folgendermaßen eingestellt.
dt&sub0; = 240 us
dt&sub1; = 80 us
dt&sub2; = 49,5 us
dt&sub3; = 30,5 us
V&sub1; = 10,0 Volt
V&sub2; = 10,0 Volt
V&sub3; = 8,0 Volt
V&sub4; = 10,0 Volt
Das Informationssignal Vup (die Abtastspannung + die Informationsspannung) sind wird mit der folgenden Gleichung im Falle von X% bei Schwarzlöschleitung bestimmt:
und bei Weißlöschleitung mit
In Fig. 19 wurde ein an die Leitung S&sub2; anzulegendes elektrisches Signal durch S&sub2; - I dargestellt.
Unter der Impulsgruppe zeigt die Wellenform C die Löschung des Pixels an (kollektives Schreiben in Weiß oder Schwarz), während die sich ergebende Wellenform B Schreiben auf der Leitung S&sub2; anzeigt.
Ein elektrisches Signal, das an die Leitung S&sub1; anzulegen ist, ist durch S&sub1; - I dargestellt, und Symbol A stellt die auf die Leitung S&sub1; zu schreibende Information dar, um so die Temperatur der Leitung S&sub2; zu kompensieren.
Die Qualität der Gradationsanzeige konnte durch die solchermaßen aufgebaute Zelle und durch die eingerichteten Ansteuerwellenformen verbessert werden (der Temperaturbereich konnte eingeschränkt werden), unabhängig von der ungleichmäßigen Temperaturverteilung (die Temperatur war in einem Bereich von 25 ºC bis 30ºC verteilt) in der Flüssigkristalltafel.
Mit dem zuvor genannten Verfahren kann die erforderliche Zeit zur Ansteuerung eines Bildes auf ein Drittel im Vergleich mit dem herkömmlichen 4-Impuls-Verfahren abgekürzt werden. Da ein Pixel dem dreimaligen Schreiben nach der Löschung im 4- Impuls-Verfahren zu unterziehen ist, war gegenüber der vorliegenden Erfindung die dreifache Zeit erforderlich.
Wenn die Löschrichtung durch die Abtastleitung im Bild umgekehrt wird, kann die Stabilität der Bloch- Wand verbessert werden. Es ist zu bedenken, daß das Erzeugen der Ablenkung von Ionen in der FLC-Schicht hinreichend vermieden wird.
Obwohl ein Hochgeschwindigkeits- Leitungszugriff durch Anwenden des zuvor beschriebenen Ansteuerverfahrens verwirklicht wurde, ist die durchschnittliche Durchgangslichtmenge des Schwarzpixels auf der Informationsleitung, die im wesentlichen weiß schreibt, und die durchschnittliche Durchgangslichtmenge des Schwarzpixels auf der Informationsleitung, die vollständig schwarz schreibt, voneinander verschieden.
Dies liegt an der unterschiedlichen Fluktuation der Moleküle des schwarzen Pixels abhängig vom Informationssignal zur Verwendung zur Zeit des Zeilenschreibens, mit Ausnahme des schwarzen Gegenstandspixels.
Die folgenden Verfahren sind gefunden worden, um das zuvor genannte Fluktuationsphänomen zu vermeiden.
(1) Der Unterschied der durchschnittlichen Durchgangslichtmenge unter allen Informationssignalen wird beseitigt (oder vermindert). Es kann verwirklicht werden durch ein Originalinformationssignal und einen Signalabschnitt zur Korrektur der Abweichung der Lichtmenge (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 3-73127).
(2) Um die Wirkung (1) zu erzielen, während die im Beispiel 1 verwirklichte Geschwindigkeit beibehalten wird, werden Wellenformen des Informationssignals für die Gradation eingestellt (siehe Fig. 6).
(3) Die Position des Polarisators wird leicht vom dunkelsten Zustand verschoben, so daß die Lichtmengendifferenz vermindert wird (siehe Fig. 7).
(4) Der Spannungspegel wird im Beispiel 3 festgelegt, und die Gradationsinformation wird mit der Impulsbreite gesteuert.
Das Verfahren (2) wird anhand der Figuren 6A und 6B beschrieben. Fig. 6B veranschaulicht ein Informationssignal, das die durchschnittliche Durchgangslichtmenge nicht korrigiert, während Fig. 6A das Informationssignal darstellt, das korrigiert worden ist. Durch Anwenden der Wellenformen (1), (2) und (3) und durch Ändern der vorigen und nachfolgenden Spannungspegel bei Aufrechterhaltung der Gradationsinformationsspannung Vi (jedoch ist der durchschnittliche Spannungspegel auf einen mittleren Wert gesetzt), kann die Differenz der durchschnittlichen Durchgangslichtmenge zwischen Gradationsinformation signifikant herabgesetzt werden, wie sich aus eine Skizze der Durchgangslichtmenge versteht, die in die Wellenform des Informationssignals (1), (2) und (3) eingezeichnet ist, wobei ein Vergleich zwischen (a) und (b) gemacht wird.
In diesem Ausführungsbeispiel kann die Fluktuation des Bildes um einiges durch Anwenden des Verfahrens (3) und durch Verschieben des Schwarzzustandes um zwei Grad vom dunkelsten Zustand verbessert werden.
Die Verschieberichtung war die Normale zur Schicht.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau zur Lieferung des in Fig. 19 gezeigten Signais an die Flüssigkristallzelle zeigt. In Fig. 4 bedeutet Bezugszeichen 41 eine Flüssigkristallzelle, 42 stellt eine Ansteuerstromquelle dar, die in der Lage ist, Spannungen verschiedener Pegel abzugeben, 43 stellt einen Segmentansteuer-IC dar, 44 stellt eine Zwischenspeicherschaltung dar, 45 stellt ein Segmentschieberegister dar, 46 stellt einen gemeinsamen (Abtastabschnitt-) Ansteuer-IC dar, 47 stellt ein gemeinsames Abschnittsschieberegister dar, 48 stellt eine Bildinformations- Erzeugungseinrichtung dar, und 49 stellt eine Steuerung dar.
Im in Fig. 4 gezeigten Aufbau wird das Gradationssignal (Spannung mit verschiedenen Pegeln) in der Weise geliefert, daß ein D/A- Wandler in den Segmentansteuer-IC 43 eingefügt ist, und ein durch die Zwischenspeicherschaltung 44 geliefertes digitales Gradationssignal (2&sup4; = 16 Gradationen, wenn beispielsweise ein 4- Bit- Signal verwendet wird) wird in ein analoges Signal umgesetzt (16 Arten von Informationssignalen), um so an die Segmentleitungen angelegt zu werden (Informationssignalleitungen I&sub1; bis Im) In diesem Falle wurde ein Abtastsignal für den (abtastseitigen) Ansteuer-IC 46 auf der gemeinsamen Seite durch Verteilen der Ansteuerstromquelle 42 unter Verwendung eines analogen Schalters gebildet. Als Mittel zur Lieferung des analogen Signals an die Segmentleitung kann ein Verfahren angewandt werden, bei dem eine Kapazität für den Ansteuer-IC- Abschnitt parallel vorgesehen ist, und das analoge Signal wird direkt eingegeben und gehalten.

(Beispiel 4)

Da Beispiel 3 so eingerichtet ist, daß erst die Leitung S&sub1; und dann die Leitung S&sub2; ausgewählt wird, wie in Fig. 19 gezeigt, wird der Schwellwert manchmal instabil, abhangig vom Zustand der Ausrichtung des Flüssigkristalls (Änderung des Schwellwertes aufgrund stetigen Schreibens).
Um dies zu vermeiden, werden tausend Abtastleitungen in vier Blöcke mit jeweils 250 Abtastleitungen eingeteilt, wie in Fig. 21 gezeigt, so daß die Blöcke sequentiell abgetastet werden. Im Ergebnis wird das Schreiben nicht kontinuierlich auf einem Substrat ausgeführt, und folglich kann die Genauigkeit der Anzeige der Bildgradation verbessert werden.
Die Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens ermöglicht die dadurch zu erzielende Wirkung, daß die Fluktuation des Bildes vermieden werden kann, die dann stattfindet, wenn die Bildgeschwindigkeit niedrig ist, und folglich kann die Qualität des angezeigten Bildes verbessert werden.
Wenn die Bildgeschwindigkeit weiterhin gering ist (5 bis 8 Hz), kann ein Zufallszugriff in jedem Block ausgeführt werden, um die Bildqualität beizubehalten.
Der letzte Anschluß des vorherigen Blockes wird als Temperaturkompensationsanschluß S&sub1; im vorderen Abschnitt eines jeden Blockes verwendet, so daß die Stetigkeit des Anzeigebildes beibehalten wird.

(Beispiel 5)

Eine Flüssigkristallzelle mit einer in Fig. 5 gezeigten Querschnittsform wurde als Beispiel 1 hergestellt. Die Sägezahnform des unteren Substrats, gezeigt in Fig. 5, wurde so hergestellt, daß ein Muster auf einer Form gebildet wurde und dieses auf die obere Oberfläche des Glassubstrats unter Verwendung eines UV-Abbindeharz 52 aus Acryl übertragen wurde. Auf die Sägezahnform aus dem UV-Abbindeharz 52 wurde ein ITO- Film als Streifenelektrode 51 durch Sputtern gebildet. Dann wurde ein Ausrichtfilm LQ-1802 mit einer Stärke von etwa 300 Å, hergestellt von Hitachi Kasei, auf der Streifenelektrode 51 gebildet, um so als Richtfilm 54 zu dienen. Das gegenüberliegende Zellensubstrat wurde durch einen Ausrichtfilm auf der Streifenelektrode 51 gebildet, wobei das Zellensubstrat keine Vorsprünge und Vertiefungen besitzt.
Das obere und das untere Substrat wurden einer parallelen Reibbehandlung unterzogen, und die Zelle wurde so gebildet, daß die Richtung, in der das untere Substrat gerieben wurde, um etwa 6º in rechtsgängiger Schraubrichtung von der Richtung abgelenkt war, in der das obere Substrat gerieben wurde. Die Zellenstärke wurde so gesteuert, daß der dünne Abschnitt eine Stärke von etwa 1,0 um und der dickere Abschnitt eine Stärke von etwa 1,4 um bekam. Des weiteren wurde die Streifenelektrode des unteren Substrats entlang der Rippe in eine Streifenform gemustert, so daß eine Seite des Sägezahns zu einem Pixel gemacht wurde.
Die Breite der Streifenelektrode 51 wurde mit 300 um gewählt, und das Pixel wurde in eine Rechteckform der Größe 300 um × 200 um gebracht.
Figuren 23A und 23B stellen die Ansteuerwellenformen dar, wobei Fig. 23A eine Wellenform des Abtastsignals ist, die sich aus einem Rücksetzimpuls P&sub1;, einem Auswahlimpuls P&sub2; zum Schreiben der Gegenstandsleitung, einem Auswahlimpuls P&sub3; zur Kompensation der benachbarten Leitungsschwellwertänderung und einem Nebenimpuls P&sub4; zusammensetzt.
Fig. 23B veranschaulicht eine Wellenform des Informationssignals, die sich zusammensetzt aus einem Auswahlimpuls Q&sub1; und Nebenimpulsen Q&sub2; und Q&sub3; zur Beseitigung der Gleichstromkomponente der Auswahlimpulse Q&sub1;. Das Symbol 1HB stellt eine Periode dar, in der die Wellenform des Informationssignals an die Wellenform des Abtastsignals (a) geliefert wird, und 1HA stellt eine Periode dar, in der die Wellenform des Informationssignals der benachbarten Leitung an dieselbe angelegt wird.
Das Symbol ΔT stellt eine Periode dar, in der die Auswahlimpulse P&sub2; und Q&sub1; miteinander synchronisiert sind, und eine Periode, in der die Auswahlimpulse P&sub3; und Q'&sub1; miteinander synchronisiert sind.
Fig. 22 stellt eine zeitliche Abfolge der Ansteuerwellenform dar.
In Fig. 22 stellen Symbole S&sub1; bis S&sub8; Wellenformen des Abtastsignals dar, und 1 stellt eine Wellenform des Informationssignals dar. Eine ΔT-(Impulsbreiten-)-V- (Spannungs-) Kurve ist in Fig. 20 gezeigt, wobei die Temperaturverteilung der Flüssigkristalltafel auf einen Bereich von 25ºC bis 30ºC beschränkt ist.

(Eigenschaften einer 1-um-Zelle)

Die Breite des Spannungspegels eines jeden in den Figuren 23A und 23B gezeigten Impulses ist folgendermaßen festgelegt:
dt&sub1; = 240 us
dt&sub2; = 80 us
dt&sub3; = 49,5 us
dt&sub4; = 30,5 us
V&sub1; = 10,0 Volt
V&sub2; = 10,0 Volt
Das Informationssignal Vi ist durch die folgende Gleichung in dem Fall festgelegt, bei dem die Bildgradation von X% ausgeführt wird:
Wenn Weiß ausgewählt wird
Wenn Schwarz ausgewählt wird
Es hängt vom Ergebnis des Prozesses ab, bei dem ein Abschnitt des Pixels geschrieben wird, wenn ein Impuls mit einer Breite von 80 u und einer Spannung von 11,5 V bei der Temperatur der Pixel von 25ºC und dann der gesamte Abschnitt des Pixels geschrieben wird, nachdem die Spannung auf 16,1 V gestiegen ist.
In Fig. 22 ist ein elektrisches Signal, das an die Leitung S&sub2; anzulegen ist, durch S&sub2; - I dargestellt.
Unter der Impulsgruppe zeigt die Wellenform C das Löschen des Pixels an (kollektives Schreiben in Weiß oder Schwarz), während die sich ergebende Wellenform B das Schreiben auf Leitung S&sub2; anzeigt.
Ein an die Leitung S&sub1; zu lieferndes elektrisches Signal ist durch S&sub1; - I dargestellt, und ein Symbol A stellt die auf die Leitung S&sub1; zu schreibende Information dar, um so die Temperatur der Leitung S&sub2; zu kompensieren.
Die Qualität der Gradationsanzeige konnte durch die solchermaßen aufgebaute Zelle und durch die eingerichteten Ansteuerwellenformen verbessert werden (der Temperaturbereich konnte eingeschränkt werden), unabhängig von der ungleichmäßigen Temperaturverteilung in der Flüssigkristalltafel (die Temperatur war in einem Bereich von 25ºC bis 30ºC verteilt).
Mit dem zuvor beschriebenen Verfahren kann die erforderliche Zeit zur Ansteuerung eines Bildes auf ein Drittel im Vergleich zum herkömmlichen 4-Impuls-Verfahren abgekürzt werden. Da ein Pixel dem dreifachen Schreiben nach der Löschung im 4-Impuls- Verfahren zu unterziehen ist, ward die dreifache Zeit erforderlich gegenüber der vorliegenden Erfindung.
Wenn die Löschrichtung durch die Abtastleitung im Bild umgekehrt ist, kann die Stabilität der Bloch- Wand verbessert werden. Es ist zu bedenken, daß das Erzeugen der Ablenkung von Ionen in der FLC-Schicht hinreichend vermieden wird.
Die Flüssigkristalltafel kann durch ein anderes Abtastverfahren angesteuert werden, mit Ausnahme des zeilensequentiellen Abtastverfahrens. Fig. 24 veranschaulicht die zeitliche Abfolge bei einer Zeilensprungabtastung.
Eine andere Wellenform zur Verwendung im Beispiel ist in Fig. 25 gezeigt. In diesem Beispiel ist eine Wechselstrom- Wellenform zwischen die beiden Auswahlimpulse P&sub2; und P&sub3; eingefügt, um so einen Einfluß des Impulses P&sub2; nach dem Impuls P&sub3; zu verhindern.
Selbst wenn das Flüssigkristallmaterial, die Zellstärke, die Ausrichtungsbedingungen und die Umgebungstemperatur und dergleichen sich ändern, kann die Bildgradation in befriedigender Weise durch adäquates Einstellen der Parameter der in den Figuren 22 und 24 gezeigten Wellenformen angezeigt werden.
Im Falle, daß die sequentielle Abtastoperation ausgeführt wird, verschlechtert sich die Qualität der Anzeige aufgrund exzessiven Flimmerns, wenn sich die Abtastsignal- und die Löschrichtung voneinander unterscheiden. Um dies zu vermeiden, sind die Löschimpulse für die Abtastsignale aus bipolaren Impulsen zusammengesetzt. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 33 gezeigt.
Es kann bedacht werden, daß die Fluktuation vermindert wird durch Verringerung der Differenz der Lichtmengenänderung zur Zeit der Abtastung (Auswahl) zwischen den Abtastleitungen der Löschrichtungen, die sich voneinander unterscheiden.

(Beispiel 6)

Eine Flüssigkristallzelle mit einer in Fig. 5 gezeigten Querschnittsform wurde als Beispiel 6 hergestellt. Die Sägezahnform des unteren in Fig. 5 gezeigten Substrats wurde so hergestellt, daß ein Muster auf einer Form erzeugt wurde und übertragen wurde auf die obere Oberfläche des Glassubstrats unter Verwendung eines UV-aushärtenden Harzes 52, ein ITO-Film wurde als Streifenelektrode 51 durch Sputtern gebildet. Dann wurde ein Ausrichtfilm LQ-1802, hergestellt von Hitachi Kasei, auf der Streifenelektrode 51 gebildet, um so als Richtfilm 54 mit einer Stärke von etwa 300 Å zu dienen. Das gegenüberliegende Zellensubstrat wurde durch einen Ausrichtfilm auf der Streifenelektrode 51 gebildet, wobei das Zellensubstrat keine Vorsprünge und Vertiefungen aufweist.
Das obere und das untere Substrat wurden einer parallelen Reibbehandlung unterzogen, und die Zelle wurde so gebildet, daß die Richtung, in der das untere Substrat gerieben wurde, um etwa 6 in rechtsgängiger Schraubrichtung von der Richtung abgelenkt war, in der das obere Substrat gerieben wurde. Die Zellstärke wurde so gesteuert, daß der dünne Abschnitt eine Stärke von etwa 1,0 um und der dicke Abschnitt eine Stärke von etwa 1,4 um hatte. Des weiteren wurde die Streifenelektrode 51 des unteren Substrats in Streifenform entlang der Rippe so gemustert, daß eine Seite des Sägezahns zu einem Pixel wurde.
Die Breite der Streifenelektrode 51 wurde auf 300 um gebracht, und das Pixel wurde in Rechteckform mit einer Größe von 300 um × 200 um gebracht.
Figuren 28A und 28B stellen Ansteuerwellenformen dar. Fig. 28A ist eine Wellenform des Abtastsignals, die sich aus einem Rücksetzimpuls P&sub1;, einem Auswahlimpuls P&sub2; zum Schreiben der Gegenstandsleitung und einem Impuls P&sub3; zur Kompensation der Änderung des benachbarten Leitungsschwellwertes zusammensetzt. Während Fig. 28B eine Wellenform des Informationssignals darstellt, die sich aus einem Auswahlimpuls Q&sub1; und Nebenimpulsen Q&sub2; und Q&sub3; zur Einstellung der Gleichstromkomponente des Auswahlimpulses Q&sub1; zusammensetzt.
Das Symbol 1HB stellt eine Periode dar, in der eine Wellenform des Informationssignals an die Wellenform des Abtastsignals (a) geliefert wurde, und 1HA stellt eine Periode dar, in der die Wellenform des Informationssignals der benachbarten Linie mit derselben beliefert wird.
Fig. 27 stellt eine zeitliche Abfolge der Ansteuerwellenform dar.
In Fig. 27 stellen Symbole S&sub1; bis S&sub6; Wellenformen des Abtastsignals dar, und 1 repräsentiert eine Wellenform des Informationssignals.
Eine ΔT-(Impulsbreiten-)-V(Spannungs-) Kurve ist in Fig. 3 gezeigt (Eigenschaften einer 1 um- Zelle), wenn die Temperaturverteilung der Flüssigkristalltafel auf einen Bereich von 25ºC bis 30ºC beschränkt ist.
Die Breite und der Spannungspegel eines jeden Impulses ist in den Figuren 28A und 28B gezeigt und ist folgendermaßen festgelegt:
dt&sub1; = 240 us
dt&sub2; = 80 us
V&sub1; = 11,1 Volt
V&sub2; = 6,5 Volt
V&sub3; = 5,0 Volt
Das Informationssignal dt&sub3; wird bestimmt durch die nachstehende Gleichung, wenn die Bildgradation mit X% ausgeführt wird:
wenn Weiß ausgewählt wird;
wenn Schwarz ausgewählt wird;
Es hängt vom Ergebnis eines Prozesses ab, in welchen Abschnitt eines Pixels geschrieben wird, wenn ein Impuls mit einer Breite von 80 um und einer Spannung 16,5 V bei einer Temperatur des Pixels von 25 º geschrieben wird, und dann der gesamte Abschnitt des Pixels geschrieben wird, nachdem die Spannung auf 16,1 V erhöht wurde.
In Fig. 27 ist ein an die Leitung S&sub2; anzulegendes elektrisches Signal durch S&sub2; - I dargestellt. Unter der Impulsgruppe zeigt die Wellenform C das Löschen des Pixels an (kollektives Schreiben in Weiß oder Schwarz), während die sich ergebende Wellenform B das Schreiben auf der Leitung S&sub2; anzeigt.
Ein an die Leitung S&sub1; anzulegendes Elektrodensignal ist durch S&sub1; - 1 dargestellt, und Symbol A stellt die auf die Leitung S&sub1; zu schreibende Information dar, mit der die Temperatur der Leitung S&sub2; kompensiert wird.
Die Qualität der Gradationsanzeige konnte durch die solchermaßen aufgebaute Zelle und durch die eingerichteten Ansteuerwellenformen verbessert werden (der Temperaturbereich konnte eingeschränkt werden), unabhängig von der ungleichmäßigen Temperaturverteilung (die Temperatur war in einem Bereich von 25ºC Bis 30ºC verteilt) in der Flüssigkristalltafel.
Mit dem zuvor beschriebenen Verfahren konnte die zum Ansteuern eines Bildes erforderliche Zeit auf ein Drittel im Vergleich zu dem herkömmlichen 4-Impuls-Verfahren abgekürzt werden. Da das Pixel im 4-Impuls-Verfahren dreimal dem Schreiben nach dem Löschen zu unterziehen ist, war die dreifache Zeit verglichen mit der vorliegenden Erfindung erforderlich.
Wenn die Löschrichtung durch die Abtastleitung entgegengesetzt zum Bild erfolgt, kann die Stabilität der Bloch- Wand verbessert werden. Es kann berücksichtigt werden, daß die Erzeugung der Ablenkung von Ionen in der FLC-Schicht hinreichend vermieden wird.
Die Anordnung, bei der die Gradationsinformation durch die Impulsbreite anstelle der Spannung ausgedrückt wird, bringt folgende Vorteile:
(1) Eine Ausgangsstufe des Ansteuer-IC kann leicht erstellt werden, und der Stromverbrauch kann konstant gehalten werden.
(2) Da die Impulsbreite durch das Taktsignal geregelt wird, kann die Streuung unter den Ansteuer-IC im wesentlichen vermieden werden.
Auch die Bildgradation kann durch Bewegen der Phase der Wellenform des Informationssignals gemäß der Gradationsinformation angezeigt werden. Figuren 29A und 29B stellen die Ansteuerwellenformen dar. Größe 300 um × 200 um.
Fig. 29A ist eine Wellenform des Abtastsignals, die derjenigen von Fig. 27 gleicht.
Fig. 29B stellt eine Wellenform des Informationssignals dar, die sich zusammensetzt aus einem Auswahlimpuls Q&sub1; und Nebenimpulsen Q&sub2; und Q&sub3; zum Beseitigen der Gleichstromkomponente des Auswahlimpulses Q&sub1;. Hier ist
dt&sub1; = 240 um
dt&sub2; = 80 um
V&sub1; = 11,1 Volt
V&sub2; = 6,5 Volt
V&sub3; = 5,0 Volt
Die Periode dt&sub3;, in der die Abtastauswahlimpulse P&sub2; und P&sub3; und Q&sub1; miteinander synchronisiert sind, wird durch die nachstehende Gleichung dann bestimmt, wenn die Gradation mit X% ausgeführt wird:
wenn Weiß ausgewählt wird
wenn Schwarz ausgewählt wird
Eine Stufe, in der die Phase des Informationssignals gemäß der Gradation verschoben ist, ist in Fig. 30 gezeigt.
Der gestrichelte Abschnitt zeigt den Abschnitt, der mit der Abtastauswahiperiode synchronisiert ist.
Die Struktur, in der die Gradation durch Verschieben der Phase angezeigt wird, schafft den Vorteil, daß der logische Abschnitt des Ansteuer-IC vereinfacht werden kann, weil die Impulsbreite von Q&sub1; nicht von der Information abhängt, sondern konstant ist.
Selbst wenn das Flüssigkristallmaterial, die Stärke der Zelle, die Ausrichtbedingungen und die Umgebungstemperatur und anderes sich ändert, kann die Bildgradation befriedigend durch adäquates Einstellen der Parameter der in den Figuren 27, 29A und 29B gezeigten Wellenformen angezeigt werden.

(Beispiel 7)

Das zuvor beschriebene Ansteuerverfahren nach den vorstehenden Ausführungsbeispielen, das die Temperaturanderung und die Zellstärkenänderung kompensiert, ist in der Lage, die Änderung zu kompensieren, wenn die durchgelassene Lichtmenge des Pixels sich abhängig von der angelegten Spannung ändert, obwohl der Grad unterschiedlich ist, abhängig von der Beziehung e zwischen der Änderung der Transmittanz und dem Umfang der Änderung, beispielsweise der Temperatur und der Stärke der Zelle (auch das 4-Impuls-Verfahren, das in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 3-73127 offenbart ist, ist in der Lage, die Änderung zu kompensieren). Beispielsweise wird ein Material mit den in Tabelle 3 gezeigten Eigenschaften verwendet, zum Beispiel eine smektische C*-Phase. Tabelle 3
Die Zelle wurde so aufgebaut, daß die Stärke der Flüssigkristallschicht in der Zelle konstant ist. Gemäß diesem Beispiel wird ein Elektrodensubstrat durch Musterung von ITO so gebildet, daß eine streifenförmige Elektrode entsteht, und ein Polyimid-Ausgerichtfilm wurde darauf gebildet, bevor er der parallelen Reibbehandlung in Vertikalrichtung unterzogen wurde.
Bei der Reibbehandlung wurden die Ausrichtungseigenschaften dann befriedigend verbessert, wenn die Form gerieben wird. Wenn ein Material mit einem relativ kurzen Spiralabstand gemäß Tabelle 3 verwendet wird, eine Vielzahl von nebenstabilen Zuständen zusätzlich zu dem bistabilen Zustand realisiert, der in dem SSFLC als optische Eigenschaft der Zelle verwirklicht ist. Wenn die Transmittanz im Pixel 1% in einer Zelle mit einer Stärke von etwa 2 um wird, werden 10,0 Volt angelegt, während die Impulsbreite auf 60 us gewählt wird. Wenn die Transmittanz 100% wird, war die Spannung 17,1 Volt (die Temperatur etwa 30ºC).
Wenn sich die Temperatur der Einrichtung um etwa 5ºC änderte, wurde die Transmittanz- Spannungs- Kurve im wesentlichen parallel versetzt.
Unter Verwendung des Ansteuerverfahrens nach der vorliegenden Erfindung konnte die Temperaturänderung der Transmittanz auf 10% oder weniger beschränkt werden.
Im Ergebnis konnte die Bildgradation durch das Ansteuerverfahren nach der vorliegenden Erfindung in befriedigender Weise angezeigt werden, sowohl im Ausrichtungsbetrieb, in dem keine Bloch-Wand im Pixel gebildet wird, aber in dem die durchgelassene Lichtmenge geändert wird oder dem Ausrichtungsbetrieb, bei dem die Bloch- Wand gebildet wird.
Wie zuvor beschrieben, ist nach der vorliegenden Erfindung ein Flüssigkristallanzeigegerät vorgesehen mit: einer Flüssigkristallzelle, in der ein ferroelektrischer Flüssigkristall zwischen zwei einander gegenüberstehenden Elektrodensubstraten vorgesehen ist, und ein Zwischenabschnitt zwischen einer Gruppe von Abtastelektroden und einer jeweils auf den Elektrodensubstraten gebildeten Gruppe von Informationselektroden ein Pixel bildet; wobei das Pixel eine gleichmäßige Schwellwertverteilung besitzt; Abtastsignal- Anlegemitteln; und mit Informationssignal- Anlegemittteln, wobei das Pixel eine Schwellwertverteilung in Hinsicht auf ein Gradationsinformationssignal zur Zeit einer Abtastauswahloperation besitzt, wobei das Abtastsignal- Anlegemittel gleichzeitig Abtastsignale an eine Vielzahl von Abtastelektroden synchron mit einer Operation anlegt, in der das Informationssignal- Anlegemittel das Gradationsinformationssignal an eine Informationselektrode anlegt, und wobei die gleichzeitig angelegten Abtastsignale unterschiedliche Wellenformen besitzen. Im Ergebnis kann die Änderung des Schwellwertes, die aufgrund unregelmäßiger Temperaturverteilung im Anzeigeabschnitt auftritt, und diejenige der Dicke kompensiert werden. Folglich kann die Bildgradation schnell wiedergegeben werden.

Claims

1. Flüssigkristallanzeigegerat mit:

einer Flüssigkristallzelle, in der

ein ferroelektrischer Flüssigkristall zwischen zwei einander gegenüberstehenden Elektrodensubstraten vorgesehen ist, und

ein Zwischenabschnitt zwischen einer Gruppe von Abtastelektroden und einer jeweils auf den Elektrodensubstraten gebildeten Gruppe von Informationselektroden ein Pixel bildet;

wobei das Pixel eine gleichmäßige Schwellwertverteilung besitzt;

Abtastsignal-Anlegemitteln; und mit

Informationssignal-Anlegemittteln;

dadurch gekennzeichnet, daß

das Gerät so eingerichtet ist, daß im Betrieb zwei benachbarte Abtastelektroden jeweils mit einem Abtastsignal aus den Abtastsignal- Anlegemitteln beaufschlagt werden; wobei

das Abtastsignal einen Rücksetzimpuls (P&sub1;), einen ersten Auswahlimpuls (P&sub2;) und einen zweiten Auswahlimpuls (P&sub3;) enthält;

wobei das Anlegen des ersten Auswahlimpulses (P&sub2;) auf eine (S&sub2;) der beiden Abtastleitungen und das Anlegen des zweiten Auswahlimpulses (P&sub3;) an die andere (S&sub1;) der beiden Abtastelektroden gleichzeitig ausgeführt wird; und daß

ein Schwellwertverhalten der beiden Pixel an einer Kreuzung zwischen den beiden Abtastelektroden und einer Informationselektrode stetig eingerichtet ist durch:

Einstellen der Impulsbreite ΔTB und der Spannung V2 des ersten Auswahlimpulses (P&sub2;) und der Impulsbreite ΔTA und der Spannung V&sub1; des zweiten Auswahlimpulses (P3) so, daß der Beziehung ΔTE > ΔTA oder V&sub2; > V&sub1; genügt wird,

wodurch die Anzeige einer Information eines Pixels über zwei Abtastelektroden erfolgt.

2. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den Informationssignal- Anlegemitteln angelegtes Informationssignal aus einem Spannungsimpuls mit einer Impulsbreite zusammengesetzt ist, die der Gradationsinformation entspricht.

3. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücksetzimpuls (P&sub1;) des Abtastsignals in der Lage ist, einen Zustand der Ausrichtung des Flüssigkristalls in allen Pixeln auf einer ausgewählten Abtastelektrode in einer ersten Ausrichtrichtung oder in einer zweiten Ausrichtrichtung hervorzubringen, wobei die Rücksetzimpulse der an die benachbarten Abtastelektroden anzulegenden Abtastsignale unterschiedliche Polaritäten haben.

4. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertverteilung eingestellt wird durch Einrichten eines Potentialgradienten in den Abtastelektroden zur Zeit der Auswahl der Abtastelektroden.

5. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertverteilung durch Verteilen der Stärke der Zelle im Pixel eingestellt wird.

6. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 3, dadurch e gekennzeichnet, daß die Polarität des Rücksetzimpulses in jedem Schreibbild umgekehrt ist.

7. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität des Rücksetzimpulses auf jeder Schreibzeile umgekehrt ist.

8. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität eines jeden Impulses des an die Abtastelektrode anzulegenden Abtastsignals jeder anderen auf benachbarten Abtastelektroden entgegengesetzt ist.

9. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität eines jeden Impulses des an die Abtastelektrode anzulegenden Abtastsignals in jedem Schreibbild umgekehrt ist.

10. Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität eines jeden Impulses des an die Abtastelektrode anzulegenden Abtastsignals in jeder Schreibleitung umgekehrt ist.