DE69424330T2

DE69424330T2 - Verfahren zum Steuern eines Flüssigkristallanzeigegeräts

Info

Publication number: DE69424330T2
Application number: DE69424330T
Authority: DE
Inventors: Akira Inoue; Kenichi Momose; Hiroaki Nomura; Yuzuru Sato; Takaaki Tanaka
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2014-02-25
Also published as: EP0866441B1; US5684503A; DE69428465T2; DE69428465D1; EP0866441A1; EP0613116A3; US5835075A; EP0613116B1; EP0613116A2; JPH07175041A; DE69424330D1; KR100238903B1; JP3489169B2; US6236385B1; KR940020154A; HK1014288A1; SG72608A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die einen chiralen, nematischen Flüssigkristall benutzt, der zwei metastabile Zustände hat. Insbesondere betrifft sie ein Ansteuerverfahren, mit dem die Schreibgeschwindigkeit verbessert wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Ansteuerverfahren, welches die Ansteuerspannung ausgleichen kann, um Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls bewältigen zu können, die für jedes Flüssigkristallfeld spezifisch sind, und mit dem ein Temperaturausgleich der Ansteuerspannung möglich ist. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Ansteuerverfahren, mit dem die Ungleichheit zwischen den Spannungen zweier unterschiedlicher Ansteuersignalverläufe abgeschwächt wird und die Ansteuerschaltkreise als integrierte Schaltung (IC) auf einem Chip gestaltet werden können.

Verwandter Stand der Technik

Das Ansteuern eines Flüssigkristalls, der Bistabilität aufweist, bei dem ein chirales, nematisches Flüssigkristallmedium verwendet ist, wurde bereits in der offengelegten japanischen Veröffentlichung 1-51818 offenbart, die Beschreibungen anfänglicher Ausrichtungsbedingungen, zweier metastabiler Zustände sowie ein Verfahren des Schaltens zwischen diesen beiden metastabilen Zuständen enthält.
Wenn es zur praktischen Verwirklichung kommt, wohnen dem in der japanischen offengelegten Veröffentlichung 1-51818 beschriebenen Ansteuerverfahren jedoch viele Probleme inne. Zum Beispiel offenbart die oben genannte Veröffentlichung zwei Verfahren zum Schalten zwischen den metastabilen Zuständen.
Bei dem ersten Verfahren werden die beiden metastabilen Zustände wie folgt erhalten: ein um 360º verdrillter Ausrichtungszustand wird mit Hilfe eines Kippschalters erzielt, um die an den Flüssigkristall angelegte Spannung (60 Hz, 15 V Spitze-zu-Spitze) plötzlich abzuschalten; und ein 0º gleichförmiger Ausrichtungszustand wird durch die Benutzung einer Regelspannungsvorrichtung erhalten, um der an den Flüssigkristall angelegten Spannung ein langsames Absinken über ungefähr 1 Sekunde zu erlauben.
Das zweite Verfahren geht wie folgt: wenn eine hohe Frequenz von 1500 kHz nach dem Abschalten eines niederfrequenten Feldes unmittelbar an den Flüssigkristall angelegt wird, wird ein um 360º verdrillter Ausrichtungszustand ermöglicht. Wenn das 1500 kHz Hochfrequenzfeld nach einer Verzögerung von ungefähr 1/4 Sekunde nach dem Abschalten des niederfrequenten Feldes angelegt wird, wird ein 0º gleichförmiger Ausrichtungszustand erreicht.
Das erste Verfahren ist völlig undurchführbar; es kann niemals über eine einfache Überprüfung im Labor hinausgehen. Als die gegenwärtigen Erfinder zum Experimentieren mit dem zuletzt genannten Verfahren kamen, entdeckten sie, daß der gleiche 360º verdrillte Orientierungszustand erzielt wird, wenn ein hochfrequentes Feld nach einer Verzögerung von etwa 1/4 Sekunde nach dem Abschalten des niederfrequenten Feldes angelegt wird, und deshalb war es unmöglich, zwischen den beiden metastabilen Zuständen hin- und herzuschalten.
Ferner steht in der japanischen offengelegten Veröffentlichung 1-51818 nichts über eine Matrixanzeige, die gegenwärtig zur praktischen Verwendung am besten ist und eine hohe Qualität als Anzeigevorrichtung hat, und es ist auch nichts über ein Ansteuerverfahren für eine solche Vorrichtung offenbart.
In US-A-5 594 464 und US-A-5 488 499 haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern des in Flüssigkristallzellen erzeugten Rückflusses offenbart, um den oben beschriebenen Fehler abzuschwächen. Ziel dieser Offenbarungen war aber nicht das Verkürzen der zum Schreiben jeder Zeile erforderlichen Zeit. Deshalb beträgt die für jedes Ausführungsbeispiel der oben genannten Offenbarungen zum Schreiben einer Zeile einer Matrixanzeige benötigte Zeit 400 us, so daß zum Schreiben von 400 oder mehr Zeilen insgesamt mindestens 160 ms (6,25 Hz) nötig wären. Das ist unbrauchbar, weil es zum Flackern der Anzeige führen würde.
Insgesamt schließen Unregelmäßigkeiten in den während des Herstellungsverfahrens eines Flüssigkristallanzeigefeldes induzierten Ansteuercharakteristiken Unterschiede in den Ansteuercharakteristiken ein, die von der Position innerhalb irgendeines Anzeigefeldes abhängen, sowie Differenzen in Ansteuercharakteristiken zwischen unterschiedlichen Anzeigefeldern, die durch Unterschiede zwischen Fabrikationschargen verursacht sind. Um also sicherzustellen, daß ein ganzer Flüssigkristallbildschirm immer mit optimierter Anzeigequalität benutzt werden kann, muß eine Feinsteuerung der Ansteuerspannung vorgesehen werden, die jedem Feld angepaßt ist. Selbst wenn auf die eine oder andere Weise eine optimale Einstellung erzielt worden ist, werden darüber hinaus wahrscheinlich neue Änderungen in den Ansteuerbedingungen durch Schwankungen der Umgebungstemperatur verursacht, so daß es wesentlich ist, für weitere Einstellung zum Anpassen an Temperaturschwankungen zu sorgen.
Unterschiede im Schwellenwert der Ansteuerspannung innerhalb eines einzigen Feldes sind in Fig. 13 gezeigt. Da die Ansteuerspannung sich auf diese Weise in Abhängigkeit von geringen Unterschieden im Ausrichtungszustand oder Schwankungen im Zellenspalt ändert, muß für jedes Feld eine optimale Einstellung der Ansteuerspannung vorgenommen werden, um dessen schlimmstem Bereich gerecht zu werden. Schwankungen der Ansteuerspannung in bezug auf Temperaturschwankungen, von denen vermutet wird, daß sie wahrscheinlich bei einer Matrixansteuerung auftreten, sind in Fig. 18 gezeigt. Der Gradient der Kurve in bezug auf die Temperatur ist niedrig bei 0.02 V/ºC; wenn aber ein Spannungsänderungsverhältnis von 0.56%/ºC, basierend auf einer Ansteuerspannung von 25ºC in Betracht gezogen wird, wird der Wert ziemlich groß bei 19.6% über einen tatsächlichen Temperaturbereich von 5 bis 40ºC. Dies sieht vielversprechend aus für einen Ausgleich zur optimalen Anzeige im praktischen Gebrauch.
Was das Ansteuern eines Flüssigkristalls mit Speicherfähigkeit angeht, so muß ein Rücksetzimpuls von verhältnismäßig großem absolutem Wert an den Flüssigkristall angelegt werden, um in den Flüssigkristallmolekülen einen Freedericksz-Übergang zu veranlassen. Hierdurch wird ein großes Ungleichgewicht im Spannungsverhältnis zwischen den Abtast- und Datensignalen während der Matrixansteuerung hervorgerufen. Dieses Ungleichgewicht führt wahrscheinlich zu großen Schwierigkeiten bei der Konfiguration spezifischer Ansteuerschaltungen oder der Gestaltung solcher Schaltkreise als IC.
Das Dokument EP-A-0 197 743 offenbart ein Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls. Für einen solchen ferroelektrischen Flüssigkristall sind Selektionsspannungen entgegengesetzter Polaritäten nötig, um den Flüssigkristall in einen bzw. den anderen von zwei Zuständen zu schalten. Eine Nullspannungs-Verzögerungsperiode geht der Selektionsspannung unmittelbar voraus. Zweck der Verzögerungsperiode ist es, zu verhindern, daß die Selektionsspannung unmittelbar auf einen Spannungsimpuls entgegengesetzter Polarität folgt, der für ein sogenanntes ladungsausgeglichenes Ansteuern unter Vermeidung einer an den Flüssigkristall anzulegenden Gleichstromkomponente vorgesehen wird.
Das Dokument EP-A-0 479 530 offenbart gleichfalls ein Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristall. Aufgabe der in diesem Dokument beschriebenen Erfindung ist die Schaffung eines Ansteuerplanes für einen ferroelektrischen Flüssigkristall, der ein ziemlich hohes Kontrastverhältnis, eine verhältnismäßig kurze Rahmen- oder Bildzeit erlaubt und außerdem ladungsausgeglichen ist. Eine in diesem Dokument offenbarte Verzögerungsperiode ist vorgesehen, um eine ladungsausgeglichene Ansteuerung zu erzielen.
Das Dokument IEEE Transactions on Electron Devices, Bd. 36, Nr. 9-1, September 1989, New York, SS. 1895-1899, W. Hartmann: "Ferroelectric Liquid-Crystal Video Display" betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines ferroelektrischen Flüssigkristalls, um eine Graustufenanzeige zu erhalten. Um reproduzierbare Graustufen zu erhalten, wird ein Austastschritt eingeschlossen, um sicherzustellen, daß die Ausgangssituation vor dem Adressieren immer die gleiche ist. Ein Austastimpuls während der Austastperiode angelegt. Das Flüssigkristallmaterial braucht eine bestimmte Schaltzeit nach dem Anlegen des Austastimpulses, um die gewünschte Ausgangssituation vor dem nächsten Adressieren anzunehmen. Um für diese Schaltzeit zu sargen, folgt auf den Austastimpuls eine Verzögerungsperiode.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sehr brauchbares Verfahren zum Ansteuern eines Flüssigkristalls zu schaffen, welches die Schreibzeit verkürzt und ein Flackern der Anzeige verhindert, wenn es zum Ansteuern eines chiralen, nematischen Flüssigkristalls mit Speicherfähigkeit angewandt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Verkürzen der zum Schreiben einer Zeile Daten erforderlichen Zeit und damit im Bereitstellen eines Verfahrens zum Ansteuern eines Flüssigkristalls mit hohem Tastverhältnis, so daß es an einem Flüssigkristallfeld in Form eines großen Bildschirms angewandt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens zum Ansteuern eines Flüssigkristalls, mit dem durch die Herstellung verursachte Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls innerhalb des Flüssigkristallfeldes oder durch die Umgebungstemperatur verursachte Schwankungen der Ansteuerspannung ausgeglichen werden können.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens zum Ansteuern eines Flüssigkristalls, mit dem das Ungleichgewicht zwischen den Spannungen der Abtast- und Datensignale verringert, die Konfiguration der Ansteuerschaltung vereinfacht und die Ansteuerschaltung zum Einschluß in integrierte Schaltungen geeignet gemacht werden kann, selbst wenn eine Rücksetzspannung von verhältnismäßig großem absoluten Wert an den Flüssigkristall angelegt wird.
Diese Ziele werden mit einem Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht erreicht. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei diesem Ansteuerverfahren wird die Länge der Selektionsperiode T3 durch das Hinzufügen einer Verzögerungsperiode T2 verkürzt. Mit anderen Worten, die Schreibzeit kann verkürzt werden. Insbesondere kann die Länge der Verzögerungsperiode so eingestellt werden, daß die Selektionsspannung zu einer Zeit in der Nähe eines Übergangspunktes zu den beiden metastabilen Zuständen an den Flüssigkristall angelegt wird, nachdem der Rückfluß stattgefunden hat und die Flüssigkristallmoleküle ungefähr in der Mitte zwischen den Substraten sich aus dem homeotropischen Ausrichtungszustand in einen der metastabilen Zustände entspannt haben, unmittelbar nachdem das Anlegen der Rücksetzspannung aufgehört hat. Der Ausrichtungszustand des Flüssigkristalls wird, nachdem im Flüssigkristall der Rückfluß stattgefunden hat, mittels eines geeigneten Triggers als einer von zwei metastabilen Zuständen festgestellt.
Wird das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Ansteuern einer Matrixflüssigkristallvorrichtung angewandt, wird ein Differenzsignal Yn - Xm (welches den Unterschied zwischen einem Reihenelektrodensignal Yn und einem Spaltenelektrodensignal Xm ausdrückt) veranlaßt, folgendes innerhalb einer Rahmen- oder Bildperiode einzuschließen: eine Selektionsperiode T3, die jede Reihenelektrode der Reihe nach setzt, eine anschließende Nichtselektionsperiode T4, eine Rücksetzperiode T1, die vor der Selektionsperiode T3 gesetzt wird, und eine Verzögerungsperiode T2, die zwischen der Rücksetzperiode T1 und der Selektionsperiode T3 gesetzt wird, wie in den Fig. 8A-8D gezeigt. In diesem Fall befindet sich das Reihenelektrodensignal Yn auf einem Rücksetzpotential Vr während der Rücksetzperiode T1, auf einem Selektionspotential (z. B. ± 2Vb) während der Selektionsperiode T3 und einem Nichtselektionspotential (z. B. 0 V) während der Nichtselektionsperiode T4. Das Spaltenelektrodensignal Xm ist auf das Datenpotential entweder eines EIN-Selektionspotentials oder eines AUS-Selektionspotentials (z. B. ± Vb) synchron mit der Selektionsperiode T3 gesetzt.
Die vorliegende Erfindung kann auch auf ein Verfahren angewandt werden, bei dem die Selektionsperiode T3 nach der Verzögerungsperiode T2 als eine erste Selektionsperiode behandelt wird, und ein Periodenpaar, welches eine Intervallperiode T5 aufweist, wenn eine Nichtselektionsspannung 34 an den Flüssigkristall angelegt wird und eine zweite Selektionsperiode T6, wenn eine Selektionsspannung 32 an den Flüssigkristall angelegt wird, wird entweder einmal oder mehrfach zwischen dieser ersten Selektionsperiode T3 und der Nichtselektionsperiode T4 vorgesehen, wie in Fig. 9A oder 9B gezeigt.
Für den Flüssigkristall mit Speicherfähigkeit, der Ziel der vorliegenden Erfindung ist, wird ein kumulativer Impulsreaktionseffekt innerhalb einer extrem kurzen Zeitspanne von z. B. 1 bis 2 ms nach Abschalten der Rücksetzspannung benutzt. Selbst wenn daher der Selektionsimpuls in eine Vielzahl von Impulsen aufgeteilt wird, kann eine Anzeige auf die gleiche Weise erfolgen, als ob es nur einen Impuls gäbe.
Wenn die Zeiteinheit entsprechend sowohl der ersten als auch der zweiten Selektionsperiode T3 und T6 auf 1H gesetzt wird, wird durch das Setzen der Intervallperiode auf (1H) · m (wobei m eine ganze Zahl ist) sichergestellt, daß es selbst bei einer Matrixansteuerung keine Schwierigkeiten gibt.
In ähnlicher Weise kann die Verzögerungsperiode auf (1H/2) · n (wobei n eine ganze Zahl ist) für ein alternierendes Ansteuern gesetzt werden, wobei die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung bei jedem Impuls umgekehrt wird, und zwar ausgehend von der Berücksichtigung der Tatsache, daß die Impulsbreite 1H/2 beträgt.
Zusätzlich kann das Tastverhältnis einer Periode t des Selektionspotentials in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Reihenelektrodensignals Yn und/oder das Tastverhältnis einer Periode t des Datenpotentials in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Spaltenelektrodensignals Xm auf weniger als 100% gesetzt werden, wie in den Fig. 14, 16, 17 und 19 gezeigt.
Mit einer Änderung des Tastverhältnisses der Gesamtimpulsbreite t des/der Selektionsimpulse in bezug auf die Selektionsperiode T3 kann die gleiche Wirkung erzielt werden, vorausgesetzt daß die RMS-Spannung sich innerhalb der Selektionsperiode T3 nicht ändert. Wenn der Spitzenspannungswert des Selektionsimpulses durch Verringerung des Tastverhältnisses erhöht wird, kann die Ansteuerspannungsgenauigkeit der Schaltung leichter erzielbar gemacht werden. Ähnlich ist klar, daß bei einer Veränderung des Tastverhältnisses des Impulses bei konstant gehaltener Ansteuerspannung die Anzeigewirkung variiert werden kann, indem Schwankungen im RMS-Wert hervorgerufen werden. Anders ausgedrückt, durch Ändern des Tastverhältnisses können mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung feine Unterschiede in der Ansteuerspannung, die Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls innerhalb des Anzeigefeldes zugeschrieben werden, wie den in Fig. 13 gezeigten, ausgeglichen werden. Der Schwellenwert des Flüssigkristalls wird auch durch die Temperatur beeinflußt, so daß eine Veränderung des Tastverhältnisses auch einen Temperaturausgleich ermöglichen kann.
Mindestens eines der einer Vielzahl von Reihenelektroden jeweils zugeführten Reihenelektrodensignale kann so gesetzt werden, daß das Tastverhältnis der Periode des Selektionspotentials in bezug auf die Selektionsperiode einen anderen Wert hat als der den die anderen Reihenelektrodensignale haben. Damit können Unterschiede in der Ansteuerspannung ausgeglichen werden, die Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls oben und unten im Flüssigkristallfeld zugeschrieben werden.
Mindestens eines der einer Vielzahl von Spaltenelektroden zugeführten Spaltenelektrodensignale könnte so gesetzt werden, daß das Tastverhältnis der Datenpotentialperiode in bezug auf die Selektionsperiode einen anderen Wert hat als den der anderen Spaltenelektrodensignale. Damit können Unterschiede in der Ansteuerspannung ausgeglichen werden, die Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls an der linken und rechten Seite des Flüssigkristallfeldes zugeschrieben werden.
Ein Spaltenelektrodensignal könnte so eingestellt werden, daß das Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die Selektionsperiode entsprechend einem Pixel an einer der Spaltenelektroden, der eines der Spaltenelektrodensignale zugeführt wird, so gesetzt wird, daß es sich von dem der Selektionsperioden unterscheidet, die den anderen Pixeln auf der einen Spaltenelektrode entsprechen. Hiermit können Unterschiede in der Ansteuerspannung ausgeglichen werden, die Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls oben und unten in jeder Spalte des Flüssigkristallfeldes zugeschrieben werden.
Mit der vorliegenden Erfindung können auch Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls oder von der Umgebungstemperatur abhängige Änderungen im Schwellenwert des Flüssigkristalls dadurch ausgeglichen werden, daß ein Parameter geändert wird, der sich auf einen Zustand bezieht, bei dem diejenige Selektionsspannung aufgedrückt wird, die den Schwellenwert des Flüssigkristalls ändern kann.
Als dieser Parameter kann die Verzögerungsperiode entweder manuell oder automatisch geändert werden. Anders ausgedrückt, die Verzögerungszeit könnte auf lang gesetzt werden, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, aber kurz, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist. Wenn Temperaturausgleich nötig ist, könnte auf ähnliche Weise die Verzögerungszeit kurz eingestellt werden, wenn die wahrgenommene Umgebungstemperatur hoch ist, aber lang, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, so daß der Schwellenwert des Flüssigkristalls innerhalb eines konstanten Bereichs gehalten werden kann, gleichgültig wie die Umgebungstemperatur ist.
Als dieser Parameter kann auch die Selektionsspannung entweder manuell oder automatisch geändert werden. Mit anderen Worten, der absolute Wert der Selektionsspannung könnte auf einen großen Wert gesetzt werden, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, aber klein, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist. Bei erforderlichem Temperaturausgleich könnte in ähnlicher Weise der absolute Wert der Selektionsspannung so eingestellt werden, daß er klein ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur hoch ist, aber groß, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, so daß der Schwellenwert des Flüssigkristalls unabhängig von der Umgebungstemperatur innerhalb eines konstanten Bereichs gehalten werden kann.
Als dieser Parameter kann auch die Länge der Selektionsperiode in Abhängigkeit von der Ansteuerfrequenz entweder manuell oder automatisch geändert werden. Anders ausgedrückt, die Ansteuerfrequenz kann niedrig eingestellt werden und infolgedessen die Selektionsperiode lang, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, und die Ansteuerfrequenz kann hoch eingestellt werden und damit die Selektionsperiode kurz, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist. Bei erforderlichem Temperaturausgleich kann in ähnlicher Weise die Ansteuerfrequenz hoch eingestellt werden, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur hoch ist, aber niedrig, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, so daß der Schwellenwert des Flüssigkristalls unabhängig von der Umgebungstemperatur innerhalb eines konstanten Bereichs gehalten werden kann.
Als dieser Parameter kann auch das Tastverhältnis in bezug auf die Selektionsperiode der Zeitspanne, während der die Selektionsspannung an den Flüssigkristall angelegt wird, entweder manuell oder automatisch geändert werden. Anders ausgedrückt, das Tastverhältnis könnte hoch eingestellt werden, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, aber niedrig, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist. Bei erforderlichem Temperaturausgleich könnte in ähnlicher Weise das Tastverhältnis niedrig eingestellt werden, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur hoch ist, aber hoch, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, so daß der Schwellenwert des Flüssigkristalls unabhängig von der Umgebungstemperatur innerhalb eines konstanten Bereichs gehalten werden kann.
In jedem der obigen Fälle könnte ein Arbeitstemperaturbereich in eine Vielzahl von Temperaturbereichen unterteilt werden, ein Parameter könnte im voraus so eingestellt werden, daß er innerhalb jedes dieser Temperaturbereiche einen anderen Wert hat, und für den Temperaturausgleich könnte dadurch gesorgt werden, daß eine Einstellung für den vorherbestimmten Parameter in dem Temperaturbereich gewählt wird, zu dem die Umgebungstemperatur gehört.
Da es nötig ist, während der Rücksetzperiode T1 eine Rücksetzspannung von verhältnismäßig großem absolutem Wert an den Flüssigkristall anzulegen, kann die vorliegende Erfindung auch ein Siebenpegel-Ansteuerverfahren bereitstellen.
Dieses Siebenpegel-Ansteuerverfahren macht es möglich, einen Flüssigkristall mit sieben Potentialpegeln anzusteuern: zwei Arten von Potential (z. B. ± Vb) werden als Datenpotentiale des Spaltenelektrodensignals Xm (wie in Fig. 8A-8D gezeigt) gesetzt, um eine EIN- oder AUS- Selektionsspannung an den Flüssigkristall anzulegen, zwei Arten von Potential (z. B. ± Vr) werden als Datenpotentiale für das Reihenelektrodensignal Yn gesetzt, um während der Rücksetzperiode T1 entweder eine positive oder eine negative Rücksetzspannung an den Flüssigkristall anzulegen, zwei Arten von Potential (z. B. ± 2 Vb) werden als Selektionspotentiale gesetzt, um während der Selektionsperiode T3 entweder eine positive oder eine negative Selektionsspannung an den Flüssigkristall anzulegen, und ein Potential zwischen den beiden Arten von Selektionspotential (z. B. 0 V) wird als Nichtselektionspotential während der Verzögerungsperiode und der Nichtselektionsperiode gesetzt.
Die vorliegende Erfindung läßt sich bei einem Ansteuerverfahren verwenden, das mindestens acht Pegel umfaßt.
Ein Achtpegel-Ansteuerverfahren ermöglicht das Ansteuern eines Flüssigkristalls mit acht Potentialpegeln: vier Arten von Potential werden als Datenpotentiale des Spaltenelektrodensignals zum Anlegen positiver oder negativer EIN-Selektionsspannungen sowie positiver und negativer AUS-Selektionsspannungen an den Flüssigkristall gesetzt, zwei Arten von Potential werden als Rücksetzpotentiale des Reihenelektrodensignals gesetzt, um an den Flüssigkristall während der Rücksetzperiode positive und negative Rücksetzspannungen anzulegen, zwei Arten von Potential werden als Selektionspotentiale gesetzt, um positive und negative Selektionsspannungen während der Selektionsperiode an den Flüssigkristall anzulegen, zwei Arten von Datenpotential werden als Nichtselektionspotentiale gesetzt, um den obigen vier Arten des Datenpotentials während der Verzögerungsperiode und der Nichtselektionsperiode Vorspannungspotentiale zu vermitteln, und entweder zwei Arten von Selektionspotential oder zwei Potentiale unter vier Arten von Datenpotential werden so eingestellt, daß sie die gleichen sind wie zwei Arten des Rücksetzpotentials.
Diese acht Potentialpegel werden in vier Pegel einer ersten Niederspannungsgruppe (V1, V2, V3 und V4, wobei V1 < V2 < V3 < V4) und vier Pegel einer zweiten Hochspannungsgruppe (V5, V6, V7 und V8, wobei V4 < V5 < V6 < V7 < V8) aufgeteilt.
Wenn sich das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals in der ersten Gruppe befindet, wird das Rücksetzpotential unter der zweiten Gruppe ausgewählt, und wenn sich das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals in der zweiten Gruppe befindet, wird das Rücksetzpotential unter der ersten Gruppe ausgewählt.
Wenn sich das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals für jede der Perioden mit Ausnahme der Rücksetzperiode in der ersten Gruppe befindet, könnte man ein Potential aus der gleichen ersten Gruppe auswählen; befindet sich das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals in der zweiten Gruppe, könnte man ein Potential aus der gleichen zweiten Gruppe auswählen.
Hiermit wird sichergestellt, daß eine Rücksetzspannung von verhältnismäßig großem absolutem Wert von mehr als 20 V und eine Nichtselektionsspannung in der Nachbarschaft von 1 V an den Flüssigkristall angelegt werden kann, ohne daß eine große Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des Reihenelektrodensignals und der Spannung des Spaltenelektrodensignals erzeugt werden muß. Das macht es einfacher, die Ansteuerschaltung zu gestalten und ist besonders günstig für die Ausbildung einer integrierten Schaltung.
Wenn in diesem Fall die Potentialdifferenz zwischen dem Potential V4 der ersten Gruppe und dem Potential V5 der zweiten Gruppe groß ist, kann auch der absolute Wert der Rücksetzspannung, die während der Rücksetzperiode an den Flüssigkristall angelegt wird, auf einen großen Wert gesetzt werden.
In einem kten Rahmen bzw. Bild (wobei k eine ganze Zahl ist) wird das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm auf V5 der zweiten Gruppe und das AUS-Selektionspotential auf V7 gesetzt, wie in Fig. 32 gezeigt. Das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals Yn wird auf V1 gesetzt, das Selektionspotential auf V8 und das Nichtselektionspotential auf V6.
Im anschließenden (k + 1)ten Bild wird das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm auf V4 der ersten Gruppe und das AUS-Selektionspotential auf V2 gesetzt. Das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals Yn wird auf V8 gesetzt, das Selektionspotential auf V1 und das Nichtselektionspotential auf V3, womit ein alternierendes Ansteuern des Flüssigkristalls möglich ist, bei dem die Polarität für jedes Bild umgekehrt wird.
Als Alternative wird im kten Bild (wobei k eine ganze Zahl ist) das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm auf V8 der zweiten Gruppe gesetzt und das AUS-Selektionspotential auf V6, wie in Fig. 33 gezeigt. Das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals Yn wird auf V1 gesetzt, das Selektionspotential auf V5 und das Nichtselektionspotential auf V7.
Im anschließenden (k + 1)ten Bild wird das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm auf V1 der ersten Gruppe gesetzt und das AUS-Selektionspotential auf V3. Das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals Yn wird auf V8 gesetzt, das Selektionspotential auf V4 und das Nichtselektionspotential auf V2, womit ein alternierendes Ansteuern des Flüssigkristalls möglich ist, bei dem die Polarität bei jedem Bild umgekehrt wird.
Als weitere Alternative wird das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm innerhalb einer Bildperiode T durch alternierende Impulse zwischen V4 und V5 eingestellt, und das AUS-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm wird durch alternierende Impulse zwischen V2 und V7 eingestellt, wie in Fig. 34 gezeigt. In einer diesem entsprechenden Folge wird das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals Yn durch alternierende Impulse zwischen V8 und V1 gesetzt, das Selektionspotential durch alternierende Impulse zwischen V1 und V8 und das Nichtselektionspotential durch alternierende Impulse zwischen V3 und V6.
Hiermit ist eine alternierende Ansteuerung des Flüssigkristalls möglich, bei dem die Polarität der an den Flüssigkristall anzulegenden Spannung bei jedem Impuls umgekehrt wird.
Als noch eine weitere Möglichkeit wird das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm innerhalb einer Bildperiode T durch alternierende Impulse zwischen V1 und V8 gesetzt, und das AUS-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals Xm wird durch alternierende Impulse zwischen V3 und V6 gesetzt, wie in Fig. 35 gezeigt. In einer diesem entsprechenden Folge wird das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals Yn durch alternierende Impulse zwischen V8 und V1 gesetzt, das Selektionspotential durch alternierende Impulse zwischen V4 und V5 und das Nichtselektionspotential durch alternierende Impulse zwischen V2 und V7. Das ermöglicht eine alternierende Ansteuerung des Flüssigkristalls, bei dem die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung bei jedem Impuls umgekehrt wird.
Wenn bei den Ansteuerverfahren gemäß Fig. 32 und 34 die Beziehungen V4 - V3 = V3 - V2 = V7 - V6 = V6 - V5 gesetzt werden, können etwa gleiche Nichtselektionsspannungen auf die Nichtselektionsperiode T 4 angewandt werden.
Wenn bei den Ansteuerverfahren gemäß Fig. 33 und 35 die Beziehungen V3 - V2 = V2 - V1 = V8 - V7 = V7 - V6 gesetzt werden, können etwa gleiche Nichtselektionsspannungen während der Nichtselektionsperiode T4 an den Flüssigkristall angelegt werden.
Wenn bei den Ansteuerverfahren gemäß Fig. 34-35 eine der Selektionsperiode T3 äquivalente Zeiteinheit mit 1H bezeichnet wird, ist die Impulsbreite eines Signals FR, welches das Abwechseln von Reihen- und Spaltenelektrodensignalen verursacht, gleichfalls 1H, und die Phase des Signals FR kann so gesetzt werden, daß sie gegenüber der Selektionsperiode des Reihenelektrodensignals Yn um (1H/2) versetzt ist.
Fig. 36 zeigt ein Ansteuerverfahren, bei dem dies auf das Ansteuerverfahren der Fig. 34 angewandt ist. In diesem Fall ist die Anzahl der Umkehrungen der Antriebspotentiale der Reihen- und Spaltenelektrodensignale halb so groß wie im Fall von Fig. 34, aber es kann garantiert werden, daß die Anzahl Umkehrungen der an den Flüssigkristall angelegten Spannung größer sein kann.
Ferner wird bei den in Fig. 34 und 35 gezeigten Ansteuerverfahren die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung zu jeder Zeiteinheit umgekehrt, die der Selektionsperiode T3 (1H) äquivalent ist, so daß bei positiver Polarität zu Anfang des kten Bildes (wobei k eine ganze Zahl ist) die Polarität am Anfang des (k + 1)ten Bildes negativ wird; wenn die Polarität am Anfang des kten Bildes negativ ist, wird die Polarität am Anfang des (k + 1)ten Bildes positiv. Das ermöglicht eine alternierende Ansteuerung des Flüssigkristalls mit einer Kombination der Polaritätsumkehr alle 1H und bei jedem Bild. Fig. 37 zeigt ein Ansteuerverfahren, wo dies auf das Ansteuerverfahren der Fig. 34 angewandt ist.
Bei der Verwirklichung jedes der Ansteuerverfahren der Fig. 32-37 ist es vom Standpunkt der Schaltkreisauslegung am besten, die Spannungen in der ersten Gruppe und die Spannungen in der zweiten Gruppe so einzustellen, daß sie in positiver und negativer Richtung in bezug auf eine Mitte des Erdpotentials symmetrisch sind.
Weitere Ziele und Erlangungen zusammen mit einem volleren Verständnis der Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die folgenden Ansprüche im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich und geschätzt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine verkürzte Querschnittsansicht einer von den Ausführungsbeispielen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung benutzten Flüssigkristallzelle.
Fig. 2A und 2B zeigen jeweils einen Ansteuersignalverlauf eines ersten Ausführungsbeispiels, der in Versuchen, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, verwendet wird.
Fig. 3 zeigt einen Ansteuersignalverlauf, bei dem es keine Verzögerungsperiode gibt.
Fig. 4 ist eine Kurvendarstellung, die das Verhalten von Molekülen eines von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung benutzten bistabilen Flüssigkristalls veranschaulicht.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild des gesamten Flüssigkristallansteuerschaltungsaufbaus.
Fig. 6 zeigt einen Matrixansteuersignalverlauf, der sich auf ein zweites Ausführungsbeispiel bezieht, welches die vorliegende Erfindung anwendet.
Fig. 7 zeigt Impulsspannungskennlinien des Matrixansteuersignalverlaufs der Fig. 6.
Fig. 8A bis 8D zeigen Matrixansteuersignalverläufe von Reihen- und Spaltenelektrodensignalen sowie ein Differenzsignal dazwischen zur Veranschaulichung von Ansteuersignalverläufen, die beim zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 9A-9B zeigen Ansteuersignalverläufe, die bei einem dritten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Fig. 10A-10E zeigen Ansteuersignalverläufe, bei denen quadratische Mittelwerte (RMS), nachdem sich der Rücksetzimpuls ausschaltet, die gleichen sind.
Fig. 11A-11E zeigen Matrixansteuersignalverläufe, die sich auf ein viertes Ausführungsbeispiel beziehen, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird.
Fig. 12 ist ein Diagramm, welches die Abtastsequenz von Reihenelektroden zeigt, wenn die Ansteuersignalverläufe der Fig. 11 angewandt werden.
Fig. 13 zeigt eine typische Schwellenwertverteilung des Flüssigkristalls innerhalb eines Flüssigkristallfeldes.
Fig. 14A-14B zeigen jeweils einen Ansteuersignalverlauf, der bei einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung benutzt wird.
Fig. 15 zeigt die Ansteuerspannungskennlinien, die auftreten, wenn der Signalverlauf aus Fig. 14A oder 14B bei einem Flüssigkristall angewandt wird.
Fig. 16A-16E zeigen Matrixansteuersignalverläufe, die sich auf ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beziehen.
Fig. 17A-17E zeigen Matrixansteuersignalverläufe, die sich auf ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beziehen.
Fig. 18 zeigt die Temperaturschwankungskennlinien der Ansteuerspannung, die auftreten, wenn die Ansteuersignalverläufe der Fig. 17 angewandt werden.
Fig. 19A-19E zeigen Matrixansteuersignalverläufe, die sich auf ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beziehen.
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild des Ansteuerschaltungsaufbaus eines neunten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, mit dem das Tastverhältnis der Selektionsimpulsbreite in bezug auf die Selektionsperiode verändert werden kann.
Fig. 21 ist ein Detail einer monostabilen Schaltung der Fig. 20.
Fig. 22 ist ein Zeitfolgeschema des Ansteuerschaltungsaufbaus der Fig. 20.
Fig. 23 ist ein Blockschaltbild des Ansteuerschaltungsaufbaus eines zehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, mit dem das Tastverhältnis der Selektionsimpulsbreite in bezug auf die Selektionsperiode verändert werden kann.
Fig. 24 ist ein Zeitfolgeschema des Ansteuerschaltungsaufbaus der Fig. 23.
Fig. 25 ist ein Blockschaltbild des Ansteuerschaltungsaufbaus eines elften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, mit dem das Tastverhältnis der Datenpotentialperiode in bezug auf die Selektionsperiode verändert werden kann.
Fig. 26 ist ein Zeitfolgeschema des Ansteuerschaltungsaufbaus der Fig. 25.
Fig. 27 ist ein Blockschaltbild des Matrixansteuerschaltungsaufbaus eines zwölften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, welches entweder manuellen oder automatischen Temperaturausgleich der Ansteuerspannung bietet.
Fig. 28 zeigt die Schwellenwertkennlinien von Selektionsimpulsspannung eines Flüssigkristalls, der zwei metastabile Zustände hat.
Fig. 29 zeigt Kennlinien, welche die Korrelation der Temperaturschwankung mit einem Schwellenwert der Spannung eines Selektionsimpulse veranschaulichen und betrifft das Ansteuerprinzip eines dreizehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 30 zeigt Kennlinien, welche die Korrelation der Impulsbreite eines Selektionsimpulses mit einem Schwellenwert der Spannung des Selektionsimpulses veranschaulichen und betrifft das Ansteuerprinzip eines vierzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 31 zeigt Kennlinien, welche die Korrelation der Verzögerungszeit eines Selektionsimpulses mit einem Schwellenwert der Spannung des Selektionsimpulses veranschaulichen und betrifft das Ansteuerprinzip eines fünfzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 32A-32D zeigen Ansteuersignalverläufe entsprechend dem Achtpegelansteuerverfahren und beziehen sich auf ein sechzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 33A-33D zeigen Ansteuersignalverläufe entsprechend dem Achtpegelansteuerverfahren und beziehen sich auf ein siebzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 34A-34D zeigen Ansteuersignalverläufe entsprechend dem Achtpegelansteuerverfahren und beziehen sich auf ein achtzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 35A-35D zeigen Ansteuersignalverläufe entsprechend dem Achtpegelansteuerverfahren und beziehen sich auf ein neunzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 36A-36D zeigen Ansteuersignalverläufe entsprechend dem Achtpegelansteuerverfahren und beziehen sich auf ein zwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 37A-37D zeigen Ansteuersignalverläufe entsprechend dem Achtpegelansteuerverfahren und beziehen sich auf ein einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 38 ist ein Blockschaltbild der Y-Treiberschaltung des zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die zur Schaffung des im Zusammenhang mit dem sechzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel gezeigten Abtastsignalverlaufs verwendet wird.
Fig. 39 ist ein Blockschaltbild der X-Treiberschaltung des zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die zur Schaffung des im Zusammenhang mit dem sechzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel gezeigten Datensignalverlaufs verwendet wird.
Fig. 40 zeigt die gesamte Konfiguration der Matrixflüssigkristallansteuerschaltung gemäß einem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 41 ist ein Blockschaltbild der Y-Treiberschaltung der Fig. 40.
Fig. 42 ist ein Blockschaltbild der X-Treiberschaltung der Fig. 40.
Fig. 43 ist ein Zeitfolgeschema zur Veranschaulichung des Betriebs der verschiedenen Bauelemente der Y-Treiberschaltung der Fig. 41.
Fig. 44 ist ein Zeitfolgeschema zur Veranschaulichung des Betriebs des Datensignalspeichers der X-Treiberschaltung der Fig. 42.
Fig. 45 zeigt die in den Treiberschaltungen der Fig. 40 erzeugten Ansteuersignalverläufe.
Fig. 46 zeigt Signalverläufe, welche die Länge der Verzögerungsperiode ändern, entsprechend einem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 47 zeigt Signalverläufe, bei denen die Verzögerungsperiode der Fig. 46 von 2H zu 3H geändert ist.
Fig. 48 zeigt Signalverläufe, bei denen die Verzögerungsperiode der Fig. 46 von 2H zu 3H und die Rücksetzperiode von 5H zu 7H geändert ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Konfiguration der Flüssigkristallzelle

Das in jedem der unten beschriebenen Ausführungsbeispiele benutzte Flüssigkristallmedium wird durch Hinzufügen eines chiralen Dotiermittels (z. B. das von E. Merck Corp. als Produkt Nr. S811 erhältliche) zu einem nematischen Flüssigkristall (z. B. dem von E. Merck Corp. als Produkt Nr. ZLI3329 erhältlichen) geschaffen, wobei die Ganghöhe des Flüssigkristalls auf 3 bis 4 um eingestellt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Muster transparenter Elektroden 4 aus Indiumzinnoxid (ITO) auf einem oberen und unteren Glasträger 5 erzeugt, und über jedem Muster wird ein Polyimidorientierungsfilm 2 (z. B. aus dem Produkt SP-740 von Toray Corp.) aufgemalt. Jeder Polyimidorientierungsfilm 2 wird dann in Richtungen gerieben, die sich voneinander um einen vorherbestimmten Winkel unterscheiden (bei diesen Ausführungsbeispielen = 180º). Zwischen dem oberen und unteren Glasträger 5 werden Abstandselemente eingefügt, um sicherzustellen, daß der Spalt zwischen den Trägern gleichförmig, beispielsweise auf einem Trägerspalt (Zellenspalt) von 2 um oder weniger gehalten wird. Das Verhältnis der Dicke der Flüssigkristallschicht zur Verdrillungsganghöhe beträgt also 0.5 ± 0.2.
Wenn das Flüssigkristallmedium in diese Zelle eingeführt wird, sind Vorneigungswinkel 61 und 62 von Flüssigkristallmolekülen 1 klein, und die anfängliche Ausrichtung ist ein um 180º verdrillter Zustand. Diese Flüssigkristallzelle wird zwischen zwei Polarisierplatten 7 schichtartig eingelegt, die unterschiedliche Polarisierungsrichtungen haben, wie in Fig. 1 gezeigt, um ein Anzeigefeld zu schaffen. Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Isolierschicht, 6 bezeichnet eine Einebnungsschicht, 8 bezeichnet eine Maskierungsschicht zwischen Pixeln und 9 bezeichnet einen Richtungsvektor von Flüssigkristallmolekülen 1.

Erstes Ausführungsbeispiel

In Fig. 2A und 2B sind zwei Arten von Ansteuersignalverläufen gezeigt, die sich auf ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beziehen und zum Ansteuern des in Fig. 1 gezeigten Anzeigefeldes dienen. Jeder Ansteuersignalverlauf in diesen Figuren enthält eine Rücksetzperiode T1, eine Verzögerungsperiode T2, eine Selektionsperiode T3 sowie eine Nichtselektionsperiode T4 innerhalb einer periode T eines Rahmens oder Bildes (Bildperiode). Fig. 2A zeigt einen alternierenden Ansteuersignalverlauf, bei dem die Polarität der Spannung, die das Laden der Flüssigkristallzelle verursacht, einmal pro Bildperiode T umgekehrt wird. Fig. 2B zeigt einen alternierenden Ansteuersignalverlauf, bei dem die Polarität der Spannung, die das Laden der Flüssigkristallzelle verursacht, einmal pro Impuls der Impulsbreite (T3)/2 umgekehrt wird. Bei jeder dieser Figuren wird während der Rücksetzperiode T1 eine Rücksetzspannung (Rücksetzimpuls) 30 angelegt, die größer ist als der Schwellenwert, der einen Freedericksz-Übergang im nematischen Flüssigkristall hervorbringt, oder diesem Schwellenwert gleicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Spitzenwert der Rücksetzspannung 30 auf ± 30 V gesetzt. Die Verzögerungsperiode T2 ist vorgesehen, um den Zeitpunkt, zu dem eine Selektionsspannung (Selektionsimpuls) 32 während der Selektionsperiode T3 an die Flüssigkristallzelle angelegt wird, zu verzögern, nachdem die Rücksetzspannung 30 an die Flüssigkristallzelle angelegt wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird während der Verzögerungsperiode T2 als Verzögerungsspannung 31 an die Flüssigkristallzelle eine Spannung angelegt, die die gleiche ist wie eine Nichtselektionsspannung 33 zum Beispiel. Die während der Selektionsperiode T3 an die Flüssigkristallzelle angelegte Selektionsspannung 32 wird in bezug auf einen kritischen Wert ausgewählt, der den einen oder anderen von zwei metastabilen Zuständen im nematischen Flüssigkristall verursacht, zum Beispiel einen um 360º verdrillten Ausrichtungszustand und einen 0º gleichförmigen Ausrichtungszustand. Wenn bei dem im ersten Ausführungsbeispiel benutzten chiralen nematischen Flüssigkristall der Spitzenwert der Selektionsspannung 32 zwischen Null und ± 1 V liegt, wird ein 360º Verdrillungsausrichtungszustand erhalten. Wenn andererseits eine Spannung von 2 V oder mehr an die Flüssigkristallzelle als Selektionsspannung 32 angelegt wird, wird ein 0º gleichförmiger Ausrichtungszustand erhalten. Während der Nichtselektionsperiode T4 wird an die Flüssigkristallzelle eine Nichtselektionsspannung 33 angelegt, deren absoluter Wert kleiner ist als der der Selektionsspannung 32, so daß der Flüssigkristall in dem während der Selektionsperiode T3 ausgewählten Zustand bleiben kann.
Ein Signalsteuerverlauf ist in Fig. 3 als Vergleichsbeispiel dargestellt. Der in Fig. 3 gezeigte Signalsteuerverlauf ist derjenige, der zuvor von den Anmeldern der vorliegenden Erfindung in US- A-5 594 464 und US-A-5 488 499 offenbart wurde. Das Ansteuerverfahren gemäß Fig. 3 ähnelt dem gemäß Fig. 2A und 2B insofern, als eine Rücksetzperiode T1, eine Selektionsperiode T3 und eine Nichtselektionsperiode T4 innerhalb einer Bildperiode vorgesehen sind, unterscheidet sich allerdings dadurch, daß die Verzögerungsperiode T2 nicht vorgesehen ist. Anders ausgedrückt, das in Fig. 2A und 2B gezeigte erste Ausführungsbeispiel eines Ansteuerverfahrens unterscheidet sich stark von dem Ansteuerverfahren gemäß Fig. 3, denn die Selektionsspannung 32 wird an die Flüssigkristallzelle angelegt, wenn nach dem Anlegen der Rücksetzspannung 30 die Verzögerungsperiode T2 abgelaufen ist.
Auf dem Ansteuerverfahren entweder gemäß Fig. 2A oder 2B beruhende Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengefaßt. Zum Vergleich sind auf dem Ansteuerverfahren gemäß Fig. 3 beruhende Ergebnisse in der Tabelle 1 aufgeführt. Die Darstellung, auf die sich beide Tabellen beziehen, war ein transparentes Display mit Rückenlicht, bei dem der EIN-Zustand einem 0º gleichförmigen Ausrichtungszustand entsprach, der Licht durchläßt, und der AUS-Zustand einem um 360º verdrillten Ausrichtungszustand entsprach, der Licht ausschließt.
In den Tabellen 1 und 2 ist das Tastverhältnis das Verhältnis von (Selektionsperiode T3)/(Bildperiode T), die Impulsbreite ist die des Selektionsimpulses und die Verzögerungszeit ist die Länge der Verzögerungsperiode T2. Bei dem Ansteuerverfahren gemäß Fig. 2A ist die Impulsbreite gleich T3, während bei den Ansteuerverfahren der Fig. 2B und 3 die Impulsbreite (T3)/2 gleicht. In jeder der Fig. 2A, 2B und 3 entspricht die Schreibzeit für eine Zeile der Selektionsperiode T3. In jeder der Tabellen 1 und 2 hat die EIN-Spannung den Wert der Selektionsspannung 32, die an die Flüssigkristallzelle angelegt wird und den 0º gleichförmigen Ausrichtungszustand in der Flüssigkristallzelle hervorruft. Die AUS-Spannung hat den Wert der an die Flüssigkristallzelle angelegten Selektionsspannung 32, die den um 360º verdrillten Ausrichtungszustand verursacht. Tabelle 1 Tabelle 2
Wie ein Vergleich der Tabellen 1 und 2 zeigt, kann bei einem Einschub einer Verzögerungszeit nach dem Anlegen der Rücksetzspannung 30 und anschließendem Anlegen der Selektionsspannung 32 an die Flüssigkristallzelle der Flüssigkristall selbst dann ein- und ausgeschaltet werden, wenn an den Flüssigkristall eine Selektionsspannung 32 einer Impulsbreite angelegt wird, die bei dem Ansteuerverfahren gemäß Fig. 3 kein Schalten der Anzeige verursachen kann. Beispielsweise kann mit den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen eines Tastverhältnisses von 1/240, einer Impulsbreite von 50 us, EIN/AUS-Spannungen von 3 V/0 V und einer Verzögerungszeit von 0 die Anzeige nicht ein- und ausgeschaltet werden. Wie Tabelle 2 zeigt, wird es aber möglich, die Anzeige ein- und auszuschalten, wenn eine Verzögerungszeit von mindestens 50 us eingeschaltet wird, ehe die gleiche Selektionsspannung 32 an die Flüssigkristallzelle angelegt wird. Das bedeutet mit anderen Worten, daß das erforderliche Schreiben einer Zeile bei einer matrixartigen Anzeige so verbessert werden kann, daß die 200 us des bekannten Verfahrens auf 100 us halbiert werden. Wenn die EIN-Spannung von 3 V auf 5 V bei einer Verzögerungszeit von mindestens 50 us angehoben wird, ist nachgewiesen worden, daß die zum Schreiben einer Zeile erforderliche Zeit noch weiter auf 50 us verkürzt werden kann, und zwar sogar als Reaktion auf einen Impuls einer Impulsbreite von 25 us.
Die Ergebnisse einer dynamischen Simulation des Verhaltens eines bei der vorliegenden Erfindung verwendeten bistabilen Flüssigkristalls und das Verhältnis zwischen der Verzögerungsperiode T2 und der Selektionsperiode T3 sind in Fig. 4 gezeigt. In dieser Kurvendarstellung ist die Zeit längs der X-Achse und die Neigung von Molekülen in der Mitte der Flüssigkristallzelle längs der Y-Achse aufgetragen, wobei ein Anfangspunkt die Zeit ist, zu der der Rücksetzimpuls abgeschnitten wird. Wie aus dieser Figur zu entnehmen ist, fallen die Flüssigkristallmoleküle, nachdem sie sich in einem vertikal aufrecht stehenden Zustand befinden (homeotropischer Ausrichtungszustand) geringfügig nach hinten (Rückfluß), kehren dann zurück und werden in diejenigen unterteilt, die zu einer Neigung von 0º fortschreiten und diejenigen, die sich über weitere 180º bewegen. Das zuerst genannte ist ein Übergang in einen 0º gleichförmigen Ausrichtungszustand, und das zuletzt genannte entspricht einem Übergang in einen um 360º verdrillten Ausrichtungszustand, bei dem der Neigungsänderung eine Verdrillung hinzugefügt wird. Aus dieser Figur wird klar, daß das Verhalten des Flüssigkristalls unmittelbar nach dem Abschneiden des Rücksetzimpulses 30 und bis zu dem gleichen Rückflußprozeß genau das gleiche ist, egal ob schließlich der Übergang zum 0º gleichförmigen Ausrichtungszustand oder zum 360º Verdrillungsausrichtungszustand erfolgt. Mit anderen Worten, es ist ein Trigger (der in Fig. 4 gezeigte Pfeil), nach dem Rückfluß, der bestimmt, ob der Ausrichtungszustand des Flüssigkristalls 0º oder 360º ist.
Bei dem Ansteuersignalverlauf der Fig. 3, der in den beiden oben genannten US-Patenten offenbart wurde, wird die Selektionsperiode T3 unmittelbar nach Ablaufen der Rücksetzperiode T1 gesetzt, wie in Fig. 4 gezeigt. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ansteuerverfahren kann der Flüssigkristall ein- und ausgeschaltet werden, solange diese Selektionsperiode T3 bis zu dem Zeitpunkt ausgedehnt wird, an dem der Trigger aufgedrückt werden sollte, nachdem Rückfluß im Flüssigkristall stattgefunden hat. Tabelle 1 zeigt sogar, daß bei einem Einstellen der Länge der Selektionsperiode T3 auf entweder 400 us oder 200 us die Möglichkeit besteht, den Flüssigkristall ein- und auszuschalten, daß es aber, wenn die Länge der Selektionsperiode T3 auf 100 us gesetzt wird, nicht mehr möglich ist, den Flüssigkristall ein- und auszuschalten.
Im Gegensatz dazu ermöglicht es das Ansteuerverfahren der Fig. 2A und 2B, welches das Ansteuerverfahren des ersten Ausführungsbeispiels betrifft, durch Einschieben der Verzögerungsperiode T2 zwischen der Rücksetzperiode T1 und der Selektionsperiode T3 und durch das Einstellen der Länge der Verzögerungsperiode T2, diese Selektionsspannung 32 zu dem Zeitpunkt an dem Flüssigkristall anzulegen, an dem dieser Trigger aufgedrückt werden sollte, nachdem der Rückfluß beendet ist, ohne daß die Länge der Selektionsperiode T3 eingestellt werden muß. Aus diesem Grund ist es möglich, den Flüssigkristall bei diesem Ausführungsbeispiel selbst dann ein- und auszuschalten, wenn die Länge der Selektionsperiode T3 stark reduziert wird auf 50 us, wie in Tabelle 2 gezeigt.

Zweites Ausführungsbeispiel

Ein in Fig. 5 gezeigtes, einfaches, matrixartiges Flüssigkristallanzeigefeld wurde unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Flüssigkristallzelle hergestellt. Dieses Flüssigkristallanzeigefeld ist von transparenter Art und hat ein Rückenlicht 12, welches an einer rückseitigen Fläche einer Flüssigkristallzelle 11 angeordnet ist. Eine Abtastansteuerschaltung 13 ist so angeschlossen, daß sie Elektroden (Reihenelektroden) der Flüssigkristallzelle 11 abtastet, und diese Abtastansteuerschaltung 13 wird von einer Abtastkontrollschaltung 15 gesteuert. In ähnlicher Weise sind Signalelektroden (Spaltenelektroden) mit einer Signalansteuerschaltung 14 der Flüssigkristallzelle 11 verbunden, und die Signalansteuerschaltung 14 wird von einer Signalkontrollschaltung 16 gesteuert. Der Abtastansteuerschaltung 13 und der Signalansteuerschaltung 14 wird eine vorherbestimmte, angelegte Spannung von einer Potentialsetzschaltung 17 geliefert. Der Abtastkontrollschaltung 15 und der Signalkontrollschaltung 16 wird von einer zeilensequentiellen Abtastschaltung 18 ein Bezugstaktsignal und ein vorherbestimmtes Zeitsignal geliefert.
Der zum Ansteuern des einfachen, matrixartigen Flüssigkristallanzeigefeldes der Fig. 5 benutzte Signalverlauf ist in Fig. 6 gezeigt. Dabei ist eine Vorspannung 34 gleich der Nichtselektionsspannung 33 während der Verzögerungsperiode T2 nach der Rücksetzspannung 30, und sie wird unweigerlich dann angelegt, wenn die Pixel anderer Reihen ausgewählt werden. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ansteuersignalverlauf entspricht die Länge der Selektionsperiode T3 einer horizontalen Abtastperiode (1H). Die Länge der Verzögerungsperiode T2 ist auf (1H/2) · n (wobei n eine ganze Zahl ist) gesetzt, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Ansteuerung einmal pro Impuls der Impulsbreite 1H/2 umspringt.
Fig. 7 zeigt in einer Kurvendarstellung, wie man unter Benutzung des Ansteuersignalverlaufs der Fig. 6 den Selektionsspannungsbereich erhält, der einen 0º gleichförmigen Ausrichtungszustand und einen um 360º verdrillten Ausrichtungszustand ermöglicht. Die Verzögerungszeit ist längs der X-Achse und die Spannung von an den Flüssigkristall angelegten Impulsen längs der Y-Achse aufgetragen. Bei einer Rücksetzspannung von 30 V und einer Haltezeit von 1 ms, einer Vorspannung von 1.3 V und einer Impulsbreite des Selektionsimpulses von 50 us, was bedeutet, daß die Schreibzeit für eine Zeile 50 · 2 = 100 us beträgt. Es wurde eine Flüssigkristallzelle von gleichem Aufbau wie dem des ersten Ausführungsbeispiels benutzt, wobei das Verhältnis von Zellenspalt d zu Ganghöhe p 0.6 betrug. Aus dieser Kurvendarstellung ist zu entnehmen, daß einem um 360º verdrillten Ausrichtungszustand (Anzeige ist aus) bis zu einer Spitzenselektionsspannung von 1.8 V Widerstand geleistet werden kann, und daß das Schalten eines 0º gleichförmigen Ausrichtungszustandes (Anzeige ist an) mit einer Mindestselektionsspannung von 3.6 V erzielt wird, wenn die Verzögerungszeit 200 us beträgt. Infolgedessen ist der Ansteuersignalverlauf nach dem Rücksetzen entsprechend einer 1/3-Vorspannungsmethode konfiguriert, und wenn die Vorspannung und die AUS-Spannung während der Auswahl jeweils Vb = 1.3 V und die EIN- Spannung während der Auswahl 3 Vb = 3.9 V beträgt, wird das Ansteuern einer einfachen Matrix von 200 bis 240 Reihen mit einer Schreibgeschwindigkeit von 100 us/Zeile erhalten. Bei einer Konfigurierung des Ansteuersignalverlaufs entsprechend der 1/3-Vorspannungsmethode kann die Verzögerungszeit so gewählt werden, daß sie dort liegt, wo die EIN-Spannung, die mit durchgezogener Linie in Fig. 7 gezeigt ist, unterhalb der in Fig. 7 gestrichelt gezeigten Linie der EIN-Selektionsspannung 3 Vb liegt (schraffierter Bereich in Fig. 7).
Die Fig. 8A-8D zeigen die Ansteuersignalverläufe jeder Reihe, Spalte und jedes Pixels der Matrix entsprechend dem 1/3-Vorspannungsverfahren. In diesen Figuren bezeichnen Yn und Yn + 1 Abtastsignale (Reihenelektrodensignale) zum Ansteuern der nten und (n + 1)ten Reihenelektroden. Diese Abtastsignale Yn und Yn + 1 werden während der Rücksetzperiode T1 auf das Rücksetzpotential zum Spitzenwert ± Vr gesetzt, während der Verzögerungsperiode T2 auf 0 V, während der Selektionsperiode T3 auf das Selektionspotential zum Spitzenwert ± 2 Vb und während der Nichtselektionsperiode T4 auf das Nichtselektionspotential von 0 V. Xm bezeichnet den Signalverlauf des der Spaltenelektroden der mten Spalte zugeführten Datensignal. Der Spitzenwert dieses Datensignals ist ± Vb. Wenn die Phase des Datensignals der des Signalverlaufs während der Selektionsperiode T3 des oben beschriebenen Abtastsignals entgegengesetzt ist, wird die Flüssigkristallzelle auf EIN angesteuert, wenn es die gleiche Phase hat, wird die Flüssigkristallzelle auf AUS angesteuert. Das Differenzsignal Yn - Xm bezeichnet den Ansteuersignalverlauf, der am Flüssigkristall des Pixels an der Kreuzung zwischen der nten Reihenelektrode und der mten Spaltenelektrode anliegt. Dieses Differenzsignal Yn - Xm befindet sich während der Rücksetzperiode T1 auf Rücksetzspannung 30, die einen maximalen Spitzenwert von ± (Vr + Vb) hat, und auf Vorspannung 34, die einen Spitzenwert von ± Vb hat, während der Verzögerungsperiode T2. Wie Fig. 8 zeigt, wird dieses Signal während der Selektionsperiode T3 auf eine Selektionsspannung 32 zum Ansteuern des Flüssigkristalls mit einem Spitzenwert von ± 3 Vb gesetzt und dann während der Nichtselektionsperiode T4 auf die Nichtselektionsspannung 33 mit einem Spitzenwert von ± Vb.
Durch das Kombinieren des Ansteuersignalverlaufs dieses zweiten Ausführungsbeispiels mit einer dividierten Matrix oder einer multiplexierten Matrix (siehe S. 406 des Liquid Crystal Device Handbook, veröffentlicht von der Nikkan Kogyo Shimbun Ltd.) kann eine 640 · 480 VGA- kompatible Darstellung verwirklicht werden.
Wie zuvor beschrieben, hat es das erste und zweite Ausführungsbeispiel aufgrund des Anlegens eines Verzögerungsimpulses nach dem Rücksetzimpuls möglich gemacht, ein schnelleres Schreiben von 50 us/Zeile zu erzielen, was ein Vielfaches der bekannten Geschwindigkeit ist. Das bedeutet, daß sie für die vielbegehrten Matrixanzeigen von 640 · 400 und 640 · 480 verwendet werden können, ohne daß auf die Hilfe aktiver Elemente zurückgegriffen werden muß. Die Grundeigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, auf die die vorliegende Erfindung abgestellt ist, müssen diejenigen superverdrillter nematischer (STN) übersteigen, zum Beispiel Speicherkapazität von einigen Sekunden; ein Kontrastverhältnis von mehr als 100; einen Betrachtungswinkel von oben von 60º und von unten von 80º und von jeder Seite von 80º; sowie eine optische Hochgeschwindigkeitsreaktion von 8 ms oder weniger. Infolgedessen ermöglicht sie nicht nur eine einfache Matrixansteuerung, sondern kann auch sehr viel zur Verwirklichung einer billigen Anzeigevorrichtung von hoher Qualität beitragen. Auch wenn sich die obige Beschreibung auf eine Flüssigkristallzelle von transparenter Art bezog, verspricht dieses Verfahren doch auch etwas für eine Reflexionsanzeige, vorausgesetzt es kann die Eigenschaft eines Kontrastverhältnisses von 100 oder mehr ausnutzen. Wenn eine optische Reaktion von weniger als 1 ms erzielt werden kann, läßt sich in ähnlicher Weise das Flimmerproblem vermeiden, so daß der Flüssigkristall seine Speicherkapazität heranziehen kann, um eine Hochauflösungsanzeige von 1000 Zeilen oder mehr und eine Schreibzeit von 0.1 Sekunden oder weniger zu verwirklichen.

Drittes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 9A und 9B zeigen zwei Arten eines Ansteuersignalverlaufs, die sich auf ein drittes Ausführungsbeispiel beziehen, welches in der Ansteuerung des in Fig. 1 dargestellten Flüssigkristallanzeigefeldes benutzt wird. Beide Fig. 9A und 9B zeigen ein alternierendes Ansteuerverfahren, bei dem, auf die gleiche Weise wie oben im Zusammenhang mit Fig. 2A und 2B beschrieben, die Polarität einer die Ladung der Flüssigkristallzelle verursachenden Spannung entweder pro Bild oder pro Zeile umgekehrt wird. Der in Fig. 9A und 9B gezeigte Ansteuersignalverlauf unterschei det sich von dem äquivalenten Ansteuersignalverlauf für das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2A bzw. 2B, wenn man die Selektionsperiode T3 nach der Verzögerungsperiode T2 als eine erste Selektionsperiode bezeichnet, insofern, als eine Intervallperiode T5 und eine zweite Selektionsperiode T6 zwischen der ersten Selektionsperiode T3 und der Nichtselektionsperiode T4 vorgesehen sind. Wenn man die Intervallperiode T5 und die zweite Selektionsperiode T6 als ein Periodenpaar betrachtet, kann man dieses Periodenpaar einmal vorsehen, wie beim Ansteuersignalverlauf der Fig. 9A oder 9B gezeigt; aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, sondern das Periodenpaar könnte auch vielfach vorgesehen sein.
In Fig. 9A oder 9B ist die erste und zweite Selektionsperiode T3 und T6 jeweils auf die gleiche Länge gesetzt, und die Selektionsspannung 32 wird während jeder Periode T3 und T6 an die Flüssigkristallzelle angelegt. Aus Überlegungen hinsichtlich der Matrixansteuerung wird die gleiche, während der Verzögerungsperiode T2 angelegte Vorspannung 34 auch während der Intervallperiode T5 an die Flüssigkristallzelle angelegt.
Die mit dem Anwenden des Signalverlaufs gemäß Fig. 9A oder 9B erhaltenen Ergebnisse werden nachfolgend beschrieben. Gemeinsame Bedingungen waren folgende: Rücksetzspannung ± 25 V, Rücksetzzeit 1 ms, Verzögerungszeit 200 us und Vorspannung ± 1.2 V. Wenn unter diesen Bedingungen zwei Impulse mit einer Impulsbreite von 150 us oder drei Impulse mit einer Impulsbreite von 100 us angelegt wurden, während die EIN-Selektionsspannung ± 2.4 V betrug, wurde der 0º gleichförmige Ausrichtungszustand erhalten. Bei einer EIN-Selektionsspannung von ± 2.4 V ist dies genau das gleiche wie das Anlegen eines Impulses mit einer Impulsbreite von 300 us (wie bei dem Ansteuerverfahren gemäß Fig. 2A oder 2B). Die Lücke zwischen zwei Impulsen (Intervallperiode T5) war auf das Maximum von 450 us erweitert worden. Als die EIN- Selektionsspannung auf ± 3.6 V geändert worden war, zeigte sich, daß zwei Impulse jeweils mit einer Impulsbreite von 50 us einen 0º gleichförmigen Ausrichtungszustand ergaben. Auch in diesem Fall ist es bei einer EIN-Selektionsspannung von ± 3.6 V genau das gleiche wie das Anlegen eines Impulses mit einer Impulsbreite von 100 us (wie bei dem Ansteuerverfahren gemäß Fig. 2A oder 2B). In diesem Fall war die Lücke zwischen den beiden Impulsen auf das Maximum von 250 us ausgedehnt worden.
Aus dem obigen ergibt sich, daß diese Flüssigkristallanzeige eine Ansprechwirkung auf kumulative Impulse während einer extrem kurzen Zeitspanne hat, so daß der Selektionsimpuls innerhalb von 1 ms bis 2 ms nach dem Abschalten des Rückstellimpulses als eine Vielzahl von Selektionsimpulsen kurzer Impulsbreite an den Flüssigkristall angelegt werden kann. Wenn man dies unter Hinweis auf Fig. 4 erläutert, könnte man die Längen der ersten und zweiten Selektionsperiode T3 und T6, der Verzögerungsperiode T2 und der Intervallperiode T5 so einstellen, daß eine endgültige Selektionsperiode T6 innerhalb einer Bildperiode auf einen Triggerzeitpunkt nach erfolgtem Rückfluß in dem Flüssigkristall gesetzt wird, wie in Fig. 4 gezeigt. Wenn dies innerhalb der 1 bis 2 ms Zeitspanne nach dem Abschalten des Rückstellimpulses geschieht, ist klar, daß die Impulse in jede beliebige Anzahl von Impulsen unterteilt werden können, sofern sich die Gesamtimpulsbreite nicht ändert. Wenn während der Zeitspanne, während der der Ansprecheffekt auf kumulative Impulse auftritt, die Spitzenspannung der an den Flüssigkristall angelegten Selektionsimpulse auf 2.4 V oder 3.6 V gesetzt wird, sind RMS-Spannungen ab dem Rückstellimpuls im zuerst genannten Fall 1.67 V und im zuletzt genannten Fall 1.88 V. Damit ist klar, daß die RMS- Spannung im wesentlichen konstant gehalten werden kann, wenn die Anzahl der Selektionsimpulse und der Spitzenwert der Impulsspannung geändert worden ist.
Das soll nun unter Hinweis auf die Fig. 10A-10E erläutert werden. In jeder der Fig. 10A bis 10E ist die Fläche, von der aus der Selektionsimpuls berechnet wird (Impulsbreite · Spitzenspannung) gleich (oder die Gesamtfläche derselben ist gleich), falls es eine Vielzahl von Selektionsimpulsen gibt. Deshalb ist klar, daß die Ansteuerung gemäß einer der Fig. 10A bis 10E sicherstellt, daß die an den Flüssigkristall angelegte RMS-Spannung konstant ist, solange die oben beschriebene Ansprechwirkung auf kumulative Impulse auftritt. Wenn man die Fig. 10A bis 10E unter dem Gesichtspunkt der Schreibgeschwindigkeit vergleicht, erbringen die Ansteuerungen der Fig. 10A, 10D und 10E jeweils die gleiche Geschwindigkeit, während mit den Ansteuerungen gemäß Fig. 10B und 10C jeweils die zweifache Schreibgeschwindigkeit erzielt werden kann, was höhere Tastverhältnisse ermöglicht.

Viertes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 11A bis 11E zeigen einen Ansteuersignalverlauf eines vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem das Ansteuerverfahren des dritten Ausführungsbeispiels auf den Impulsumkehrtyp des alternierenden Ansteuerns der Matrixanzeige gemäß Fig. 5 angewandt wird. In diesen Figuren bezeichnen Yn, Yn + 1, Yn + 2 die Abtastsignale, die der nten, (n + 1)ten bzw. (n + 2)ten Reihenelektrode zugeführt werden. Jedes Abtastsignal ist mit einer Rücksetzperiode T1, einer Verzögerungsperiode T2, einer ersten Selektionsperiode T3, einer Intervallperiode T5, einer zweiten Selektionsperiode T6 und einer Nichtselektionsperiode T4 innerhalb einer Bildperiode versehen. Die Längen der ersten und zweiten Selektionsperiode T3 und T6 sind die gleichen bei einer horizontalen Abtastperiode (1H). Die Länge der Intervallperiode T5 ist auf 1H · m (worin m eine ganze Zahl ist) gesetzt, in Fig. 11 ist die Einstellung 2H.
Wie aus der in Fig. 12 gezeigten Matrixanzeige zu entnehmen ist, schreitet die Reihenauswahl in der Ansteuerung gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der nachstehenden Zickzackfolge von Reihen fort: C1, C2, C3, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C4, C5, C6... Das Spaltendatensignal (Xm) überträgt Daten mit einer Zeitgebung von zweimal pro Zeile, und die Spannung des Differenzsignals Yn - Xm zwischen den Reihen- und Spaltensignalen wird an den Flüssigkristall angelegt.
Dieses Verfahren wurde angewandt, um eine einfache Matrixansteueranzeige mit einem Tastverhältnis von 11240 unter folgenden Bedingungen zu verwirklichen: Rücksetzspannung des Abtastsignals ± 25 V, Rücksetzperiode 1 ms, Verzögerungsperiode 200 ± 100 us, Selektionsspannung ± 2.4 V, Selektionsperiode 50 us (zweimal) und Datenspannung des Datensignals ± 1.2 V. Die Bildfrequenz betrug 42 Hz und es wurde kein Flimmern erzeugt. Durch das Kombinieren des oben beschriebenen Ansteuerverfahrens mit einem Ansteuern einer dividierten Matrix oder multiplexierten Matrix (siehe S. 406 des Liquid Crystal Device Handbook, veröffentlicht von Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd.) ist es möglich, eine 640 · 480 VGA-kompatible Darstellung vorzusehen.
Dadurch, daß ein Selektionsimpuls mindestens zweimal nach einem Rücksetzimpuls an den Flüssigkristall angelegt wird, wie oben beschrieben, ermöglicht das dritte und vierte Ausführungsbeispiel nicht nur ein Verkürzen der Schreibzeit einer einfachen Matrixansteuerung, sondern auch die Verwirklichung einer flimmerfreien einfachen Matrixansteuerung mit hohem Tastverhältnis. Gleichzeitig sind diese Ausführungsbeispiele durch das Absenken der Ansteuerspannung mit einer Verringerung des Stromverbrauchs verknüpft.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 14A und 14B zeigen zwei Arten eines Ansteuersignalverlaufs eines fünften Ausführungsbeispiels, welches für das Ansteuern des in Fig. 1 gezeigten Flüssigkristallanzeigefeldes verwendet wird. Fig. 14A zeigt einen Ansteuersignalverlauf, bei dem die an den Flüssigkristall angelegte Spannung pro Bild eine Polaritätsumkehr erfährt. Fig. 14B zeigt einen Ansteuersignalverlauf, bei dem die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung bei jedem Impuls umgekehrt wird. Der Ansteuersignalverlauf jeder dieser Figuren ähnelt denen des ersten Ausführungsbeispiels insofern, als jedes Bild eine Rücksetzperiode T2, Verzögerungsperiode T2, Selektionsperiode T3 und Nichtselektionsperiode T4 umfaßt, unterscheidet sich davon aber dadurch, daß das Tastverhältnis der Anlegedauer t (in Fig. 14B t = 2 · t/2) der EIN- oder AUS- Selektionsspannungen in bezug auf die Selektionsperiode T3 auf weniger als 100% gesetzt ist.
Fig. 15 zeigt Ergebnisse des Anlegens des Signalverlaufs entweder gemäß Fig. 14A oder gemäß Fig. 14B. Die Ansteuerbedingungen waren in diesem Fall: Rücksetzspannung 20 V, Rücksetzzeit 1 ms und Verzögerungszeit 150 bis 200 us. In dieser Kurvendarstellung ist das Tastverhältnis der Anlegeimpulsbreite t in bezug auf die Selektionsperiode T3 längs der X-Achse aufgetragen. Die Spitzenspannung, wenn der Anlegeimpuls an (0º gleichförmiger Ausrichtungszustand) oder aus ist (360º verdrillter Ausrichtungszustand), ist längs der X-Achse aufgetragen. Bei einer Verringerung des Impulstastverhältnisses der angelegten Spannung von 50% auf 33% und dann auf 25% nimmt die Spitzenspannung um Wurzel zwei, Wurzel drei und zwei zu. Dieses Ausführungsbeispiel hat folglich die Eigenschaft, daß der innerhalb der Selektionsperiode T3 errechnete RMS-Wert immer gleichförmig ist. Das Verhältnis der EIN-Spannung zur AUS-Spannung ist ein Merkmal, das sich nicht ändert, gleichgültig wie sich das Tastverhältnis ändert. Das Verhältnis beträgt ungefähr fünf für den für die Messung gemäß Fig. 15 verwendeten Flüssigkristall.
Aus dem obigen geht hervor, daß mit dem vorliegenden Ansteuern der Flüssigkristallanzeigevorrichtung die gleiche Anzeigewirkung erzielt werden kann, wenn die RMS-Spannung innerhalb der Selektionsperiode T3 allein unverändert bleibt, selbst wenn das Tastverhältnis der Gesamtimpulsbreite t des/der Selektionsimpulse in bezug auf die Selektionsperiode T3 verändert wird. Es ist auch klar, daß eine Verringerung des Tastverhältnisses auf diese Weise den Wert der Spitzenspannung des Selektionsimpulses erhöht, was benutzt werden kann, um das Ziel einer leichteren Ansteuerspannungsgenauigkeit des Schaltungsaufbaus zu erzielen. Darüber hinaus ist klar, daß bei einer Änderung des Tastverhältnisses des Impulses bei konstant gehaltener Ansteuerspannung der Anzeigeeffekt geändert werden kann, indem Änderungen im RMS-Wert erzielt werden. Anders ausgedrückt, eine Änderung des Tastverhältnisses kann feine Unterschiede in der Ansteuerspannung ausgleichen, die Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls innerhalb des Anzeigefeldes zugeschrieben werden, wie in Fig. 13 gezeigt. Da der Schwellenwert des Flüssigkristalls auch durch Temperaturschwankungen beeinflußt wird, kann dieses Ausführungsbeispiel ferner auch für Temperaturausgleich durch eine entsprechende Änderung des Tastverhältnisses sorgen.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Fig. 16A bis 16E zeigen Matrixansteuersignalverläufe, die sich auf ein sechstes Ausführungsbeispiel beziehen, bei dem der Signalverlauf gemäß Fig. 14B auf das alternierende Ansteuern einer Matrixanzeige angewandt wird. In diesen Figuren bezeichnen Yn, Yn + 1, Yn + 2 die Abtastsignale, die an die nte, (n + 1)te bzw. (n + 2)te Reihenelektrode geliefert werden. Das Tastverhältnis der gesamten Anlegezeit t (= 2 · t/2) der EIN- oder AUS-Selektionsspannungen in bezug auf die Selektionsperiode T3 jedes Abtastsignals ist auf weniger als 100% gesetzt. Xm bezeichnet das der mten Spaltenelektrode gelieferte Datensignal. Das Tastverhältnis der Gesamtdauer t des Datenpotentials dieses Datensignals Xm in bezug auf die Selektionsperiode T3 ist auf weniger als 100% gesetzt, genauso wie beim Abtastsignal. Das Differenzsignal Yn - Xm zwischen den Abtast- und Datensignalen wird an den Flüssigkristall angelegt. Auch bei dem Differenzsignal Yn - Xm wird das Tastverhältnis der Anlegedauer t der EIN- oder AUS-Selektionsspannungen in bezug auf die Selektionsperiode T3 auf weniger als 100% gesetzt. Sowohl die Selektionsspannung als auch die Vorspannung werden also an den Flüssigkristall als intermittierende Impulse mit einem Tastverhältnis von weniger als 100% angelegt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben dieses Verfahren benutzt, um eine Anzeige mit einfacher Matrixansteuerung zu verwirklichen, wofür ein 1/5-Vorspannverfahren mit einem Tastverhältnis von 1/240 unter folgenden Bedingungen angewandt wurde: Rücksetzspannung ± 25 V, Rücksetzperiode 1 ms, Verzögerungsperiode 200 us, Selektionsperiode 100 us, Impulsauswählzeit 25 us · 2 (Tastverhältnis 50%), Selektionsspannung ± 4 V und Datenspannung ± 1 V. Die Bildfrequenz betrug 42 Hz, und es wurde kein Flimmern erzeugt. Durch das Kombinieren des oben beschriebenen Ansteuerverfahrens mit einem Ansteuern mit dividierter oder multiplexierter Matrix (siehe S. 406 des Liquid Crystal Device Handbook, Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd.) ist es möglich, eine 640 · 480 VGA-kompatible Anzeige zu schaffen.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 17A-17E zeigen ein weiteres praktisches Beispiel der Anwendung auf eine Matrixanzeige der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren haben die Abtastsignale Yn, Yn + 1 und Yn + 2 die gleichen Signalverläufe wie die ihnen entsprechenden in Fig. 16. Das in Fig. 17 gezeigte Datensignal Xm unterscheidet sich von dem entsprechenden in Fig. 16 dadurch, daß das Tastverhältnis der Impulsbreite des Datenpotentials in bezug auf die Selektionsperiode T3 auf 100% gesetzt ist. Die Spannung des Differenzsignals Yn - Xm wird an den Flüssigkristall angelegt, aber bei diesem Differenzsignal Yn - Xm ist das Tastverhältnis der Anlegedauer t der EIN- oder AUS-Selektionsspannungen in bezug auf die Selektionsperiode T3 auf weniger als 100% gesetzt. Allerdings wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Vorspannung ohne Unterbrechungen an den Flüssigkristall angelegt, und der Selektionsimpuls hat ein Tastverhältnis von weniger als 100%.
Dieses Verfahren wurde angewandt, um eine einfache Matrixansteueranzeige unter Verwendung eines 1/5-Vorspannungsverfahrens mit einem Tastverhältnis 1/240 unter folgenden Bedingungen bei einer Umgebungstemperatur von 40ºC zu verwirklichen: Rücksetzspannung ± 25 V, Rücksetzdauer 1 ms, Verzögerungsdauer 200 us, Selektionsdauer 100 us, Impulsselektionszeit 25 us · 2 (Tastverhältnis 100%), Selektionsspannung ± 4 V und Datenspannung ± 1 V. Auch in diesem Fall betrug die Bildfrequenz 42 Hz, und es wurde kein Flimmern erzeugt. Es wurde dann nachgewiesen, daß bei einer Änderung des Tastverhältnisses der Impulsbreite des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode T3 von 100% auf etwa 74%, die RMS- Spannung sich von 5 V auf 4.3 V änderte, was einen Temperaturausgleich von 40 auf 5ºC ermöglichte, wie in Fig. 18 gezeigt.

Achtes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Beispiel der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Matrixanzeige ist in Fig. 19A bis 19E gezeigt. Bei jedem der in diesen Figuren gezeigten Abtastsignale Yn, Yn + 1 und Yn + 2 ist das Tastverhältnis der Impulsbreite des EIN-Selektionspotentials oder des AUS- Selektionspotentials in bezug auf die Selektionsperiode T3 auf 100% gesetzt. Im Gegensatz dazu ist das Impulsverhältnis der Impulsbreite t des Datenpotentials des Datensignals Xm in bezug auf die Selektionsperiode T3 auf weniger als 100% gesetzt. Das resultierende Differenzsignal Yn - Xm wird an den Flüssigkristall angelegt, und auch bei diesem Differenzsignal Yn - Xm wird das Tastverhältnis der Anlegedauer t der EIN- oder AUS-Selektionsspannungen in bezug auf die Selektionsperiode T3 auf weniger als 100% gesetzt. Es ist schwierig zu sagen, daß diese Methode eine große Wirkung hat, denn das Verhältnis der EIN/AUS-Spannungen, die an den Flüssigkristall angelegt werden, ist klein; wenn aber ein 1/2-Vorspannungsverfahren angewandt wird, so ist dies wirksam, denn die EIN- und AUS-Signalverläufe sind die gleichen wie beim dritten Ausführungsbeispiel und die Vorspannung wird intermittierend angelegt.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Unter Hinweis auf die Fig. 20-22 wird eine Schaltung beschrieben, bei der das Tastverhältnis der Impulsbreite des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode T3 verändert werden kann, und auch deren Betrieb wird beschrieben. Fig. 20 zeigt eine Schaltung, die ein Abtastsignal Yn ausgibt, welches die verschiedenen, in Fig. 22 gezeigten Potentiale hat, und zwar beruhend auf einem Tastsignal CLK, einem Rücksetzsignal RE und einem Auswählsignal S. Fig. 22 zeigt, daß das Abtastsignal Yn Potentiale von ± V3 während der Rücksetzperiode T1, Potentiale von ± V1 als Selektionsimpulse während der Selektionsperiode T3 und ein Potential von 0 V in allen anderen Perioden hat. Um den Signalverlauf des Abtastsignals Yn zu formen, besitzt der in Fig. 20 gezeigte Abtastsignalansteuerschaltungsaufbau einen ersten Analogschalter 70, der auf ein Potential von -V1 umschaltet, einen zweiten Analogschalter 71, der auf ein Potential von + V1 umschaltet, einen dritten Analogschalter 72, der auf ein Potential von + V2 umschaltet, einen vierten Analogschalter 73, der auf ein Potential von -V2 umschaltet, und einen fünften Analogschalter 74, der auf ein Potential von 0 V umschaltet. Zum Ansteuern dieser Analogschalter 70-74 zwecks Umschaltung wird eine monostabile Schaltung 40, eine 1/2-Dividerschaltung 46 sowie verschiedene logische Gatter 50-55 und 60-64 benutzt.
Die monostabile Schaltung 40 empfängt als Eingänge den Bezugstakt CLK und erzeugt ein Signal b, welches während einer Dauer, die zu einer Zeitkonstante CR dieses Schaltungsaufbaus proportional ist, hoch ist. Die monostabile Schaltung 40 hat, wie Fig. 21 zeigt, eine erste NOR- Schaltung 41, einen Kondensator 42, einen Regelwiderstand 43, einen Widerstand 44 und eine zweite NOR-Schaltung 45. Die Zeitkonstante der monostabilen Schaltung 40 wird durch die Kapazität C des Kondensators 42 und den Widerstand des Regelwiderstandes 43 festgelegt, so daß es möglich ist, das Tastverhältnis der Impulsbreite des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn durch Ändern des Widerstandes R des Regelwiderstandes 43 zu verändern, wie unten beschrieben.
Die 1/2-Dividierschaltung 46 empfängt als Eingänge den Bezugstakt CLK und erzeugt ein Signal a der halben Frequenz des Bezugstaktes CLK oder besser des Zweifachen der Periode desselben.
Eine erste UND-Schaltung 52 empfängt als Eingänge die oben beschriebenen Signale a und b nach deren Umkehr durch einen ersten und zweiten Umrichter 50, 51 und erzeugt ein Signal d, wie in Fig. 22 gezeigt. Eine dritte UND-Schaltung 54 empfängt als Eingänge das Signal d und das Auswählsignal S und erzeugt ein Signal e, welches den ersten Analogschalter 70 umlegt. Das Signal e ist während einer Dauer hoch, die der Impulsbreite des Selektionsimpulses entspricht, wenn innerhalb der Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn die Polarität negativ ist, wie in Fig. 22 gezeigt.
Eine zweite UND-Schaltung 53 empfängt als Eingänge das Signal a und ein Signal, bei dem es sich um das Signal b nach dem Umkehren mittels des zweiten Umrichters 51 handelt, und erzeugt ein Signal c, wie in Fig. 22 gezeigt. Eine vierte UND-Schaltung 55 empfängt als Eingänge das Signal c und das Auswählsignal S erzeugt ein Signal f zum Umlegen des zweiten Analogschalters 71. Das Signal f ist während einer Zeitspanne, die der Impulsbreite des Selektionsimpulses entspricht, hoch, wenn innerhalb der Selektionsperiode T1 des Abtastsignals Yn die Polarität positiv ist, wie in Fig. 22 gezeigt.
Die zum Ansteuern des ersten und zweiten Analogschalters 70, 71 benutzten Signale e und f bestimmen das Tastverhältnis der Impulsbreite des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn. Die Impulsbreite jedes dieser Signale e und f wird anhand des Signals b von der monostabilen Schaltung 40 bestimmt, und damit ist klar, daß durch Ändern der Zeitkonstante CR der monostabilen Schaltung 40 das Tastverhältnis der Impulsbreite des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn geändert werden kann.
Es werden nun die Signale g bis i beschrieben, die den dritten bis fünften Analogschalter 72 bis 74 ansteuern, um das Potential des Abtastsignals außerhalb des Selektionsimpulses zu schalten. Das Signal g, welches zum Umlegen des dritten Analogschalters 72 benutzt wird, wird von einer fünften UND-Schaltung 60 erzeugt, die als Eingänge das Signal a und ein Rücksetzsignal RE empfängt. Das Signal g ist während Zeitspannen hoch, die Zeitspannen entsprechen, während der das Rücksetzpotential eine positive Polarität von + V2 innerhalb der Rücksetzperiode T1 des Abtastsignals Yn hat, wie in Fig. 22 gezeigt.
Das zum Umlegen des vierten Analogschalters 73 benutzte Signal h wird von einer sechsten UND-Schaltung 61 erzeugt, die als Eingänge das Rücksetzsignal RE und ein Signal empfängt, bei dem es sich um das Signal a nach Umkehr mittels des ersten Umrichters 50 handelt. Das Signal h ist während Zeitspannen hoch, die Zeitspannen entsprechen, während der das Rücksetzpotential eine negative Polarität bei -V2 innerhalb der Rücksetzperiode T1 des Abtastsignals Yn hat, wie in Fig. 22 gezeigt. Das zum Umlegen des fünften Analogschalters 74 benutzte Signal i wird von einer sechsten UND-Schaltung 61, einer siebten UND-Schaltung 62, einer dritten NOR-Schaltung 63 und einer ODER-Schaltung 64 erzeugt anhand des Signals b, des Rücksetzsignals RE und des Auswählsignals S. Das Signal i ist während Zeitspannen hoch, die Perioden des Abtastsignals Yn entsprechen, während der der Selektionsimpuls nicht ausgegeben wird innerhalb der Verzögerungsperiode T2, der Nichtselektionsperiode T4 und der Selektionsperiode T3, wie in Fig. 22 gezeigt.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Vom neunten Ausführungsbeispiel, bei dem das Tastverhältnis auf kontinuierliche Weise durch Ändern des Widerstandes R geändert wird, unterscheidet sich das zehnte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dadurch, daß das Tastverhältnis auf digitale Weise geändert wird. Ein Blockschaltbild einer Schaltung, die Signale t1 und t2 ausgibt, welche zum Bestimmen der Impulsbreite positiver und negativer Selektionsimpulse innerhalb der Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn benutzt werden, ist in Fig. 23 gezeigt, während Fig. 24 ein Zeitfolgeschema dieser Schaltung zeigt.
Für den Schaltungsaufbau, der die Signale t1 und t2 erzeugt, sind in Fig. 23 DIP-Schalter 80, ein erster und zweiter Größenkomparator 81A, 81B und ein erster und zweiter Zähler 82A, 82B vorgesehen. Die Impulsbreite, die die Signale t1 und t2 hoch macht, wird beispielsweise mittels binärer DIP-Schalter 80 gesetzt. Die DIP-Schalter 80 sind mit den ersten und zweiten Größenkomparatoren 81A, 81B verbunden, bei denen es sich um 4-Bit-Komparatoren handeln könnte. Der Bezugstakt CLK wird vom ersten und zweiten Zähler 82A, 82B gezählt, wie in Fig. 24 gezeigt. Wenn eine von den DIP-Schaltern 80 vorgenommene Einstellung A einer Zählung B des ersten und zweiten Zählers 82A, 82B entspricht, ändert sowohl der erste als auch der zweite Größenkomparator 81A, 81B den Zustand eines A = B Stiftes desselben auf hoch. In Fig. 24 gezeigte Signale CL1 und CL2 werden eingegeben, um Stifte CL des ersten und zweiten Zählers 82A, 82B zu löschen. Das Signal CL1 wird von einer UND-Schaltung 83 ausgegeben, die als Eingang das Auswählsignal S und das Signal a empfängt. Das Signal CL2 wird von einer UND- Schaltung 85 ausgegeben, die als Eingänge das Auswählsignal S und ein Signal empfängt, bei dem es sich um das Signal a nach Umkehr mittels eines Umrichters 84 handelt. Die Auslegung des ersten und zweiten Zählers 82A, 82B ist also derartig, daß sie dadurch gelöscht werden können, daß die Signale CL1 und CL2 auf hoch gehen.
Die von den A = B Stiften der Komparatoren 81A, 81B ausgegebenen Signale t1 und t2 sind während einer Periode hoch, die der Impulsbreite des Selektionsimpulses während der Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn entspricht, wie in Fig. 24 gezeigt. Durch Heranziehen von DIP-Schaltern 80 zum Ändern der Periode, während der die Signale t1 und t2 hoch sind, ist es also möglich, das Tastverhältnis der Impulsbreite des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn stufenweise zu ändern, wie es durch den innerhalb der Selektionsperiode T3 eingegebenen Bezugstakt CLK festgesetzt wurde. Wie Fig. 24 zeigt, sind die DIP-Schalter 80 bei A auf 2 gesetzt und der Bezugstakt CLK wird während einer halben Periode der Selektionsperiode (T3/2) 8 mal eingegeben. Infolgedessen ist das Tastverhältnis der Impulsbreite des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Abtastsignals Yn 100 · (8 - 2)/8 = 75%. Wenn das zehnte Ausführungsbeispiel auf diese Weise gestaltet ist, wird das Tastverhältnis dadurch verringert, daß die Einstellung der DIP-Schalter 80 groß gewählt wird, und umgekehrt wird das Tastverhältnis erhöht, indem diese Einstellung klein gemacht wird.

Elftes Ausführungsbeispiel

Ein elftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, daß das Tastverhältnis der Periode des EIN-Potentials oder AUS-Potentials in bezug auf die Selektionsperiode T3 des Datensignals Xm geändert wird. Eine Datensignalansteuerschaltung 90 zur Ausgabe des Datensignals Xm wird an die Spaltenelektrode der mten Spalte angelegt, wie in Fig. 25 gezeigt. Fig. 26 zeigt ein Zeitfolgeschema dieser Schaltung. Diese Datensignalansteuerschaltung 90 hat einen sechsten Analogschalter 94 zur Ausgabe eines Potentials -V3 als Datensignal Xm, einen siebten Analogschalter 95 zur Ausgabe eines Potentials V3 sowie einen achten Analogschalter 96 zur Ausgabe eines Potentials 0.
Die Analogschalter 94-96 sind mit logischen Gattern 91-93 versehen, um eine Umschaltansteuerung zu erhalten. Eine achte UND-Schaltung 91 ist zum Umlegen des siebten Analogschalters 95 vorgesehen. Die achte UND-Schaltung 91 empfängt Daten Dm für die mte Spalte und ein Signal, bei dem es sich um das Signal b von der monostabilen Schaltung gemäß Fig. 20 handelt, nachdem es mittels des zweiten Umrichters 51 umgekehrt wurde. Wie in Fig. 26 gezeigt, ist ein Ausgangssignal j der achten UND-Schaltung 91 hoch während einer Periode, die der Breite eines Impulses entspricht, der ein Potential von + V3 während der Selektionsperiode T3 hat, die einer horizontalen Abtastperiode des Datensignals Xm entspricht. Eine neunte UND-Schaltung 93 ist zum Umlegen des ersten Analogschalters 94 vorgesehen. Die neunte UND-Schaltung 93 empfängt ein Signal, bei dem es sich um die Daten Dm nach Umkehr mittels eines dritten Umrichters 92 handelt, sowie das Signal, bei dem es sich um das Signal b nach Umkehr mittels des zweiten Umrichters 51 handelt, und sie erzeugt ein Signal k. Das Signal k ist während einer Periode hoch, die der Breite eines Impulses entspricht, der ein Potential von -V3 hat, während der Selektionsperiode T3 des Datensignals Xm, wie in Fig. 26 gezeigt. Der achte Analogschalter 96 wird mittels eines Signals b von der monostabilen Schaltung 40 umgelegt. Auf diese Weise kann das Tastverhältnis des Datenpotentials in bezug auf die Selektionsperiode des Datensignals Xm auf der Grundlage der Zeitkonstante CR der monostabilen Schaltung 40 geändert werden. Das Ändern des Tastverhältnisses der Datenpotentialperiode in bezug auf die Selektionsperiode des Datensignals Xm könnte auch auf digitale Weise erfolgen, ebenso wie beim Ausführungsbeispiel 10.

Zwölftes Ausführungsbeispiel

Fig. 27 zeigt ein Blockschaltbild einer Matrixflüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der das Tastverhältnis der Selektionsimpulsbreite in bezug auf die Selektionsperiode T3 geändert werden kann. Die für die Anzeige benötigte Information wird zeitweilig in einem Speicher 100 gespeichert, dann über eine Anzeigesteuerung 101 an einen X-Treiber 102 und einen Y-Treiber 103 übertragen. Innerhalb der Anzeigesteuerung 101 befindet sich eine Tastverhältnissteuerung 107, die eine Änderung des Impulsbreitentastverhältnisses des X-Treibers 102 oder Y-Treibers 103 in Übereinstimmung mit einem Signal von einem Temperaturmeßfühler 104 oder einem manuellen Schalter 106 veranlaßt, so daß das Tastverhältnis der Impulse vom X-Treiber oder Y-Treiber durch diese Einstellung entweder automatisch oder manuell bestimmt wird. Diese Einstellung könnte die kontinuierliche Änderung des neunten und elften Ausführungsbeispiels oder die schrittweise Änderung des zehnten Ausführungsbeispiels sein. Infolgedessen kann die an das Flüssigkristallfeld 108 angelegte Impulsreihe entsprechend der Umgebungstemperatur angepaßt und ihre Wellenform zur leichten Betrachtung optimiert werden.
Das Hinzufügen der Tastverhältnissteuerung 107 zur Anzeigesteuerung 101 macht entweder eine kontinuierliche oder eine schrittweise Änderung der während der Selektionsperiode T3 an den Flüssigkristall angelegten Impulse möglich, so daß die RMS-Spannungen des an den Flüssigkristall angelegten Impulses dadurch variiert werden können. Das bedeutet natürlich, daß Unregelmäßigkeiten in der Ansteuerspannung zwischen den einzelnen Flüssigkristallfeldern absorbiert werden und Änderungen in der Ansteuerspannung aufgrund von Umgebungstemperaturschwankungen durch entsprechende Einstellung berücksichtigt werden können, ohne daß die Speisespannung geändert wird. Wenn die Konfiguration so gewählt ist, daß der Benutzer des Flüssigkristallanzeigefeldes eine direkte Einstellung mittels eines externen Betriebsschalters vornehmen kann, kann die Darstellung entsprechend dem benutzerspezifischen optimalen Zustand eingestellt werden. Wenn während der Schaltungsherstellung festgestellt wird, daß der Unterschied zwischen der Rücksetzspannung und der Datenspannung groß ist, und folglich Schwierigkeiten bestehen, eine exakte Speisespannung zu erhalten, kann dies Problem dadurch gelöst werden, daß das Impulstastverhältnis abgesenkt und der Spitzenwert angehoben wird. Bei einer farbigen Anzeige könnte das Impulstastverhältnis für jede der RGB-Ansteuerspannungen eingestellt werden, selbst wenn es Unterschiede im Zellenspalt oder Schwellenwert aufgrund von Unterschieden in der RGB- Filterdicke gibt.
Mindestens eines der an eine Vielzahl von Reihenelektroden gelieferten Abtastsignale (Reihenelektrodensignale) kann so eingestellt werden, daß das Tastverhältnis der Periode des Selektionspotentials in bezug auf die Selektionsperiode einen anderen Wert hat als den der anderen Reihenelektrodensignale. So kann beispielsweise durch Ändern des oben beschriebenen Tastverhältnisses für die Reihenelektroden am oberen und unteren Teil des Flüssigkristallfeldes ein Ausgleich für Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls am oberen und unteren Teil des Flüssigkristallfeldes vorgenommen werden. In ähnlicher Weise kann mindestens eines der einer Vielzahl von Spaltenelektroden zugeführten Datensignale (Spaltenelektrodensignale) so eingestellt werden, daß das Tastverhältnis der Datenpotentialperiode in bezug auf die Selektionsperiode einen anderen Wert hat als den der anderen Spaltenelektrodensignale. Durch Ändern des oben beschriebenen Tastverhältnisses für die Spaltenelektroden an der linken und rechten Seite des Flüssigkristallfeldes kann zum Beispiel ein Ausgleich für Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls an der linken und rechten Seite des Flüssigkristallfeldes geschaffen werden. Gemäß einer Alternative könnte man ein der Spaltenelektrode einer Spalte zugeführtes individuelles Spaltenelektrodensignal beobachten, und das Spaltenelektrodensignal könnte so eingestellt werden, daß das Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die Selektionsperiode entsprechend einem Pixel auf einer der Spaltenelektroden, denen eines der Spaltenelektrodensignale zugeführt wird, so eingestellt wird, daß es sich von dem der Selektionsperioden entsprechend den anderen Pixeln auf der Spaltenelektrode unterscheidet. Damit können Unterschiede in der Ansteuerspannung oben und unten im Flüssigkristallbildschirm ausgeglichen werden, die Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert an jedem Pixel zugeschrieben werden.
Bemerkungen zu weiteren Parametern, die den Schwellenwert des Flüssigkristalls beeinflussen:
Die Ausführungsbeispiele neun bis zwölf brachten einen Ausgleich für Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristallmediums, aus dem das Flüssigkristallfeld besteht, oder Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert, die durch die Umgebungstemperatur verursacht werden, indem das Tastverhältnis der Periode des Selektionsimpulses in bezug auf die Selektionsperiode verändert wurde; es kann aber auch irgendeiner der mehreren nachfolgend beschriebenen Parameter geändert werden, um den Schwellenwert des Flüssigkristalls zu ändern. Die Impulshöhe des Selektionsimpulses könnte geändert werden, um dem Schwellenwert des Flüssigkristalls angepaßt zu sein. Weitere Beispiele von Parametern, die man zum Variieren des Schwellenwertes des Flüssigkristalls heranziehen könnte, sind die Breite des Selektionsimpulses und die Länge der Verzögerungsperiode T2, die den Zeitpunkt zum Anlegen des Selektionsimpulses festsetzt.
Wenn zum Beispiel die Impulsbreite des Selektionsimpulses, die Verzögerungszeit und die Temperatur allesamt konstant gehalten werden, liegt der kritische Wert in den Höhen der Selektionsimpulse, die in Fig. 28 mit Vth1 und Vth2 gezeigt sind. In Fig. 28 stellen in der orthogonalen Ebene des absoluten Wertes der Spannung Ve des Rücksetzimpulses (längs der Y- Achse) gegenüber der Spannung Vs des Selektionsimpulses (längs der X-Achse), a1 und a2 Regionen dar, in denen einer der metastabilen Zustände auftritt (z. B. der Zustand, bei dem der Verdrillungswinkel Null ist) (Ve > V0 und Vth1 < Vs < Vth2). In ähnlicher Weise stellen b1, b2 und b3 Regionen dar, in denen der andere der metastabilen Zustände auftritt (z. B. der Zustand, bei dem der Verdrillungswinkel 360º ist) (Ve > V0 und Vs < Vt1 oder Ve > V0 und Vs > Vth2). Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß Vth1 und Vth2 Schwellenwerte in bezug auf die Selektionsimpulsspannung sind und daß es in der Praxis drei oder mehr dieser Schwellenwerte geben kann. Bei diesen Ausführungsbeispielen dient Vth1 als Schwellenwert zum Ansteuern des Flüssigkristalls.
Ein kritischer Wert könnte aus einer Kombination der obigen drei Parameter erhalten werden. Eine negative Korrelation zwischen Temperatur T und Schwellenwerten Vth und Vsat ist in Fig. 29 gezeigt, eine negative Korrelation zwischen Impulsbreite Pw und Schwellenwerten Vth und Vsat ist in Fig. 30 gezeigt, und eine Korrelation zwischen Verzögerungszeit t und Schwellenwerten Vth und Vsat ist in Fig. 31 gezeigt. Die EIN/AUS-Ansteuerbedingungen für den Flüssigkristall in jedem der unten folgenden Ausführungsbeispiele sind: Von = Vw + Vd = Vsat und Voff = Vw - Vd 3/4 Vth.
Die unten beschriebenen Ausführungsbeispiele dreizehn bis fünfzehn beziehen sich auf den Temperaturausgleich, verwirklicht durch Ändern eines der oben beschriebenen Parameter unter Verwendung des Temperaturmeßfühlers 21 und der Temperaturkompensationsschaltung 22 aus Fig. 5.
Der Temperaturmeßfühler 21 mißt die Umgebungstemperatur der Flüssigkristallzelle 11 und sendet ein entsprechendes Meßsignal an die Temperaturkompensationsschaltung 22. Die Temperaturkompensationsschaltung 22 gibt ein entsprechendes Kompensationssteuersignal · oder y an die Potentialsetzschaltung 17 oder die zeilensequentielle Abtastschaltung 18 entsprechend einer einer Vielzahl von nachfolgend beschriebenen Temperaturausgleichsmethoden ab. Dies dient dazu, das Ausgangspotential der Potentialsetzschaltung 17 zu modifizieren oder die Steuerfrequenz oder ein Steuermuster der zeilensequentiellen Abtastschaltung zu ändern. Ein Arbeitstemperaturbereich könnte in eine Vielzahl von Temperaturbereichen unterteilt werden, einer der obigen Parameter könnte im voraus so festgesetzt werden, daß er einen anderen Wert innerhalb jedes dieser Temperaturbereiche hat, und der Temperaturausgleich könnte durch Wahl einer Einstellung für den Parameter in demjenigen Temperaturbereich erfolgen, zu dem die Umgebungstemperatur gehört.
Der Ansteuersignalverlauf, der das in Fig. 5 gezeigte Flüssigkristallanzeigefeld von einfachem Matrixtyp ansteuert, könnte entweder der gemäß Fig. 2A oder 2B sein. In ähnlicher Weise könnte der in Fig. 3 gezeigte Ansteuersignalverlauf, der den Selektionsimpuls unmittelbar nach Ablauf der Rücksetzperiode anlegt, verwendet werden, wenn ein Parameter benutzt wird, der die Verzögerungszeit nicht ändert.

Dreizehntes Ausführungsbeispiel

Durch Ändern der Impulshöhe des Selektionsimpulses bietet ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die optimale Flüssigkristallansteuerung, die für den Schwellenwert des Flüssigkristalls maßgeschneidert ist. Um dieses dreizehnte Ausführungsbeispiel vorzustellen, wurde das Tastverhältnis der Selektionsperiode T3 in bezug auf eine Bildperiode T auf 1/240 gesetzt, die Impulsbreite (Länge der Selektionsperiode T2) auf 40 us, Verzögerungsperiode T2 auf 200 us und das Signalpotential Vd auf ± 1.2 V. Änderungen in Bezug auf die Temperatur der Schwellenwerte Vth und Vsat in einem EIN-Zustand (entsprechend einem gleichförmigen Ausrichtungszustand, bei dem der Verdrillungswinkel Null ist) und einem AUS-Zustand (entsprechend einem verdrillten Ausrichtungszustand, bei dem der Verdrillungswinkel 360º ist) wurden erhalten und in einer normalen Temperaturzone innerhalb des Bereichs von 0ºC bis 50ºC untersucht. Diese Änderungen im Schwellenwert verhielten sich so, wie in Tabelle 3 und Fig. 29 gezeigt. Es ist klar, daß bei einer Einstellung des Abtastpotentials Vw der Selektionsperiode auf solche Weise, daß die oben beschriebenen EIN/AUS-Ansteuerbedingungen erfüllt wurden, wie in Tabelle 3 und Fig. 29 gezeigt, ein stabiles Ansteuern in dem obigen normalen Temperaturbereich möglich ist. Tabelle 3
Mit dieser Einstellung des Abtastpotentials Vw wurde das Setzpotential der Potentialsetzschaltung 17 durch ein Ausgangsignal der Temperaturkompensationsschaltung 22 eingestellt, mit anderen Worten die Ansteuerspannung. Wie aus Tabelle 3 und Fig. 29 zu entnehmen ist, konnte der absolute Wert der Selektionsspannung so gesetzt werden, daß er groß ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, oder klein, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist.

Vierzehntes Ausführungsbeispiel

Bei einem vierzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Temperaturausgleich durch die Verwendung des Ausgangssignals von der Temperaturkompensationsschaltung 22 zum Einstellen der Steuerfrequenz der zeilensequentiellen Abtastschaltung 18 (d. h. der Ansteuerfrequenz des Flüssigkristallanzeigefeldes) verwirklicht, und zwar schrittweise. In diesem Fall wurde das Tastverhältnis der Selektionsperiode T3 in bezug auf eine Bildperiode T auf 1/240 gesetzt, das Signalpotential Vd auf ± 1.2 V und das Potential Vw des Abtastsignals in der Selektionsperiode auf ± 4.2 V. In Anbetracht der negativen Korrelation zwischen Impulsbreite Pw und Schwellenwerten Vth und Vsat, wie in Fig. 30 gezeigt, sah das Einstellverfahren vor, daß im Temperaturbereich von 15 bis 35ºC die Impulsbreite Pw 40 us und die Verzögerungszeit ± 200 us betrug. Im Gegensatz dazu wurde in einem Temperaturbereich von 0 bis 15ºC die Frequenz halbiert für eine Impulsbreite Pw von 80 us, und in einem Hochtemperaturbereich von 35 bis 50ºC wurde die Frequenz verdoppelt für eine Impulsbreite Pw von 20 us. In diesem Fall verhielten sich die Schwankungen in den Schwellenwerten Vth und Vsat in bezug auf die Temperatur so wie in Tabelle 4 gezeigt, woraus hervorgeht, daß die Ansteuerbedingungen über die gesamte Temperaturzone hinweg erfüllt waren. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde auch die Verzögerungszeit innerhalb des Bereiches von 50 bis 400 us durch Einstellen der Frequenz geändert; es ist aber auch möglich, die Ansteuerbedingungen einfach durch Einstellen der Impulsbreite zu erfüllen. Tabelle 4
Wie aus Tabelle 4 und Fig. 30 deutlich hervorgeht, konnte die Ansteuerfrequenz bei hohem Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig oder die Selektionsperiode T3 lang eingestellt werden; oder die Ansteuerfrequenz konnte niedrig oder die Selektionsperiode T3 kurz eingestellt werden, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist.

Fünfzehntes Ausführungsbeispiel

Bei einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Temperaturausgleich durch die Verwendung des Ausgangssignals von der Temperaturkompensationsschaltung 22 zum Einstellen des Steuermusters der zeilensequentiellen Abtastschaltung 18 benutzt, und zwar schrittweise, um die Länge der Verzögerungsperiode T2 einzustellen. In diesem Fall war das Tastverhältnis der Selektionsperiode T3 in bezug auf eine Bildperiode T auf 1/240 gesetzt, das Signalpotential Vd auf ± 1.2 V, das Potential Vw des Abtastsignals in der Selektionsperiode T3 auf ± 4.2 V und die Impulsbreite Pw des Selektionsimpulses auf 40 us. Das Einstellverfahren basiert auf der Korrelation zwischen der Verzögerungszeit und den Schwellenwerten Vth und Vsat, die in Fig. 31 gezeigt sind, wobei der negative Korrelationsteil der Verzögerungszeit t so genutzt ist, daß im Temperaturbereich von 15 bis 35ºC die Verzögerungszeit t 40 us · 5 = 200 us betrug. Im Gegensatz dazu wurde im Temperaturbereich von 0 bis 15ºC die Verzögerungsperiode für eine Verzögerungszeit t von 40 us · 10 = 400 us verdoppelt, und im Hochtemperaturbereich von 35 bis 50ºC wurde die Verzögerungsperiode auf 2/5 bei einer Verzögerungszeit t von 40 us · 2 = 80 us reduziert. In diesem Fall wurden die in Tabelle 5 gezeigten Schwankungen der Schwellenwerte Vth und Vsat in bezug auf die Temperatur erhalten, was zeigt, daß die Ansteuerbedingungen über die gesamte Temperaturzone erfüllt wurden. Tabelle 5
Wie aus Tabelle 5 und Fig. 31 zu entnehmen ist, kann die Verzögerungsperiode T2 auf lang gesetzt werden, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, oder auf kurz, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist.
Mit dem gleichen Flüssigkristallanzeigefeld wie dem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wurden Versuche unternommen, um festzustellen, was für Auswirkungen Änderungen im Tastverhältnis, der Impulsbreite und Verzögerungszeit auf die Aktivierung der EIN/AUS-Ansteuerung hätten. Tabelle 6 zeigt Ergebnisse dieser Versuche. Aus der Tabelle geht hervor, daß beim Reduzieren der Impulsbreite zwecks Verkürzung der Schreibzeit der Schwellenwert steigt und die EIN/AUS-Ansteuerung deaktiviert wird. Wenn aber eine Verzögerungszeit eingeschoben wird, wird selbst bei schmalen Impulsbreiten die EIN/AUS-Ansteuerung aktiviert. Tabelle 6
In Tabelle 6 bezeichnet TP den Typ des Ansteuersignalverlaufs, wobei Typ 1 der Ansteuersignalverlauf gemäß Fig. 3 ist, Typ 2 und Typ 4 sind beide der in Fig. 2A gezeigte Ansteuersignalverlauf, und Typ 3 und Typ 5 sind beide der in Fig. 2B gezeigte Ansteuersignalverlauf.
Das Einstellen der Verzögerungszeit t entsprechend der Verzögerungsperiode T2 ermöglicht eine Verkürzung der Impulsbreite Pw während des Steuerns der EIN-Spannung und kann folglich die Schreibzeit verkürzen, so daß die Anzahl Abtastzeilen vergrößert werden kann. Das zeigt, daß ein chiraler, nematischer Flüssigkristall mit Eigenschaften, die denen des STN-Flüssigkristalls überlegen sind, beispielsweise Speicherfähigkeit (grob gesagt, 1 Sekunde) in metastabilen Zuständen, ein hohes Kontrastverhältnis (von mindestens 100), ein weiter Bildwinkel (von 60 bis 80º) und ein rasches Ansprechen (8 ms oder weniger) in höchstem Grade wirksam ist für die Herstellung der so sehr begehrten Matrixanzeigefelder mit 640 · 400 und 640 · 480 Bildelementen, ohne daß auf aktive Elemente zur Unterstützung zurückgegriffen werden muß.
Die Information der Tabelle 6 betrifft kritische Werte für EIN/AUS-Zustände oder zwei Zustände und zeigt unmittelbar, daß es eine starke Korrelation zwischen der Impulsbreite des Selektionsimpulses und der Verzögerungszeit gibt. Anhand dieser Tabelle wird auch verständlich, daß die EIN/AUS-Schwellenwerte ganz einfach durch Ändern der Impulsbreite des Selektionsimpulses modifiziert werden können.
Bei den Ausführungsbeispielen dreizehn bis fünfzehn wurden zum Bezug verwendete kritische Werte, wenn der eine oder andere von zwei metastabilen Zuständen gewählt wird, anhand der drei Parameter: Spannungswert, Impulsbreite und Verzögerungszeit bestimmt, die den auferlegten Zustand des Auswählimpulses anzeigen, und eine stabile Flüssigkristallanzeige kann dadurch verwirklicht werden, daß man sie so einstellt, daß Änderungen des kritischen Wertes aufgrund von Temperaturschwankungen ausgeglichen werden können. Da klargestellt wurde, daß der Temperaturausgleich innerhalb des Arbeitstemperaturbereichs dadurch gesteuert werden kann, daß man irgendeinen der oben beschriebenen drei Parameter steuert, sind diese Ausführungsbeispiele insbesondere deshalb von Bedeutung, weil sie einen großen Grad an Freiheit hinsichtlich der Ansteuerbedingungen sicherstellen.
Für einen praktikablen Temperaturausgleich ermöglicht die vorliegende Erfindung das stabile Ansteuern eines Anzeigefeldes mit einer einfachen Schaltkreiskonfiguration durch Einstellen der Ansteuerspannung oder Ansteuerfrequenz. Insbesondere wenn ein Temperaturmeßfühler in der Schaltung vorgesehen ist, um einen automatischen Temperaturausgleich zu schaffen, könnte die Spannung oder Frequenz auf analoge Weise entsprechend einem Erfassungssignal des Temperaturmeßfühlers eingestellt werden; aber die sich dabei ergebende Schaltkreiskonfiguration wäre kompliziert. Um dieses Problem zu vermeiden, könnte eine einfache Form des Temperaturausgleichs dadurch ermöglicht werden, daß eine Selektionsschaltung die Ansteuerspannung auf digitale Weise auswählt und schaltet oder daß eine Schaltungsverknüpfung den Ansteuertakt auf digitale Weise schaltet.
Diese Art des Temperaturausgleichs ist nicht darauf beschränkt, daß sie automatisch auf der Ausgabe eines Temperaturmeßfühlers beruhen muß. Es könnte auch stattdessen ein Handbetrieb mittels eines manuellen Schalters vorgenommen werden. In ähnlicher Weise ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf den oben beschriebenen Temperaturausgleich auf der Grundlage der Schwankung der zuvor genannten Parameter beschränkt. Sie kann auch herangezogen werden, um die Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls auszugleichen, wie Fig. 13 zeigt.
Anmerkungen zu den Spannungspegeln der Abtast- und Datensignale:
Fig. 8 zeigt einen Ansteuersignalverlauf mit sieben Spannungspegeln, bei denen es sich um Spannungspegel der Abtast- und Datensignale handelt. Mit anderen Worten, es gibt zwei Spannungspegel für das Datensignal Xm: ± Vb und insgesamt fünf Pegel für das Abtastsignal Yn: ± Vr, ± 2Vb und Null. In diesem Fall muß der Spannungspegel Vr des Abtastsignals Yn in der Rücksetzperiode T1 20 V übersteigen. Andererseits reicht eine Spannung in der Nähe von 1 V aus als Spannungspegel Vb des Datensignals Yn. Deshalb wird mit dem Ansteuersignalver lauf gemäß Fig. 8 eine große Potentialdifferenz zwischen dem Abtastsignal Yn und dem Datensignal Xm erzeugt. Ferner wird selbst innerhalb des gleichen Signalverlaufs des Abtastsignals Yn eine Spannungsdifferenz um 20 V herum zwischen der Spannung Vr und der Spannung 2Vb geschaffen.
Bei einem Anzeigeansteuerverfahren unter Verwendung eines zwei metastabile Zustände aufweisenden Flüssigkristalls ist also das Verhältnis der Spannung des Abtastsignals zu der des Datensignals während der Matrixansteuerung groß und ungleichgewichtig, so daß es ernsthafte Probleme bei der Auslegung einer Ansteuerschaltungskonfiguration in der Praxis gibt. Dieses Ungleichgewicht ruft besonders große Probleme hervor, wenn dieser Ansteuerschaltungsaufbau als IC verwirklicht werden soll.
Es ist bereits ein Sechspegel-Ansteuerverfahren als Spannungsmittelungs-Ansteuerverfahren für eine Matrixflüssigkristallanzeigevorrichtung vorgeschlagen worden (siehe Seite 401 des Liquid Crystal Device Handbook, veröffentlicht von Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd.). Dieses Sechspegel- Ansteuerverfahren bewirkt einen Ausgleich der Ansteuerspannungen der Signalverläufe der Abtast- und Datensignale und macht das Verhältnis der EIN-Spannung zur Vorspannung groß. Aber es ist eine Rücksetzspannung von verhältnismäßig großem Wert für das Ansteuern des Flüssigkristalls nötig, der Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Daher ist dieses Sechspegel- Ansteuerverfahren nicht geeignet, das oben beschriebene Problem zu lösen. Verfahren zum Ansteuern eines Flüssigkristalls mit mindestens acht Ansteuerpegeln gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben. Bei jedem der unten angegebenen Ausführungsbeispiele ist zwischen der Rücksetzperiode T1 und der Selektionsperiode T3 des Abtastsignals eine Verzögerungsperiode T2 vorgesehen.

Sechzehntes Ausführungsbeispiel

In Fig. 13 ist ein Ansteuersignalverlauf entsprechend einem sechszehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Abtastsignale Yn und Yn + 1 geben Abtastsignale wieder, die der nten bzw. der (n + 1)ten Reihenelektrode zugeführt werden. Es sind acht Potentialpegel vorgesehen, die diese Abtast- und Datensignale setzen: vier Pegel in einer ersten Niederspannungsgruppe (V1, V2, V3 und V4, wobei V1 < V2 < V3 < V4) und vier Pegel in einer Hochspannungsgruppe (V5, V6, V7 und V8, wobei V4 < V5 < V6 < V7 < V8). Wie Fig. 32 zeigt, ist das Datensignal Yn für das kte Bild (wobei k eine ganze Zahl ist) auf die Spannung V1 während der Rücksetzperiode T1 gesetzt, Spannung V6 während der Verzögerungsperiode T2, Spannung V8 während der Selektionsperiode T3 und Spannung V6 während der Nichtselektionsperiode T4. Im anschließenden (k + 1)ten Bild sind die äquivalenten Pegel symmetrisch zu denen des kten Bildes um eine Spannung in der Mitte zwischen V4 und V5. Anders ausgedrückt, das Abtastsignal Yn für das (k + 1)te Bild ist auf die Spannung V8 während der Rücksetzperiode T1 gesetzt, Spannung V3 während der Verzögerungsperiode T2, Spannung V1 während der Selektionsperiode T3 und Spannung V3 während der Nichtselektionsperiode T4. Auch wenn es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, hat das anschließende (k + 2)te Bild den gleichen Signalverlauf wie das kte Bild, und der Signalverlauf wiederholt danach die gleiche Beziehung.
Das Abtastsignal Yn + 1 ist der Signalverlauf des Abtastsignals der nächsten Reihe. Es unterscheidet sich vom Abtastsignal Yn dadurch, daß die Rücksetzperiode T1, Verzögerungsperiode T2 und Selektionsperiode T3 alle um die für eine Zeile erforderliche Zeit (1H) verschoben sind. Anfang und Ende des ersten Bildes liegen an der gleichen Stelle wie beim Abtastsignal Yn, aber der Signalverlauf des Abtastsignals ist ansonsten um 1H verschoben.
Die EIN-Spannung auf der Anzeige des Datensignals Xm ist entweder auf V4 oder V5 gesetzt, und die AUS-Spannung entweder auf V2 oder V7. Im kten Bild ist V5 auf der Hochpotentialseite EIN und V7 ist AUS, um sicherzustellen, daß die größtmögliche Potentialdifferenz mit der Rücksetzspannung V1 erzielt wird. Anders ausgedrückt, die Phasen der Signalverläufe der Abtast- und Datensignale stehen in einem um 180º verschobenen Verhältnis. Um die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung umzukehren, ist im (k + 1)ten Bild V4 an der Niedrigpotentialseite EIN und V2 ist AUS, was sicherstellt, daß die maximale Potentialdifferenz mit der Rücksetzspannung V8 erzeugt wird.
Betrachten wir ein mit diesem Differenzsignal Yn - Xm zwischen dem Abtastsignal Yn und dem Datensignal Xm angesteuertes Pixel PXL (m, n). Selbst wenn eine große Rücksetzspannung (V1 - V7) oder (V8 - V2) daran angelegt wird, wird die gleiche EIN-Spannung, AUS-Spannung und Vorspannung wie bei dem in Fig. 8 gezeigten Spannungsmittelungsverfahren erhalten. Mit anderen Worten, wenn die Beziehungen so eingestellt werden, daß V4 - V3 = V3 - V2 = V7 - V6 = V6 - V5, können die Vorspannungen der Nichtselektionsperioden T4 so gesetzt werden, daß sie gleichermaßen angelegt werden. Wenn in diesem Fall gewünscht wird, die EIN-Spannung groß zu machen, könnten die Spannungsunterschiede zwischen V1 und V2 sowie zwischen V7 und V8 groß gemacht werden.
In ähnlicher Weise könnte bei einem Wunsch nach einer großen Rücksetzspannung die Potentialdifferenz zwischen V4 und V5 sogar noch weiter gemacht werden. Und wenn gewünscht wird, die Verzögerungsperiode länger oder kürzer zu machen, kann die Periode um die Einheit 1H verschoben werden.
Als ein erstes Beispiel zur Erläuterung dieses Prinzips wurde die erste Spannungsgruppe so gesetzt, daß V1 = 0 V, V2 = 1 V, V3 = 2 V und V4 = 3 V, und die zweite Gruppe wurde so gesetzt, daß V5 = 23 V, V6 = 24 V, V7 = 25 V und V8 = 26 V. Als ein zweites Beispiel wurde die erste Gruppe der Spannungen so gesetzt, daß sie negativ waren bei V1 = -13 V, V2 = -12 V, V3 = -11 V und V4 = -10, und die zweite Gruppe wurde so gesetzt, daß sie positiv waren bei V5 = 10 V, V6 = 11 V, V7 = 12 V und V8 = 13 V. Sowohl beim ersten als auch beim zweiten Beispiel wurde eine Rücksetzspannung von ± 25 V, eine EIN-Spannung von ± 3 V, eine AUS-Spannung von ± 1 V und eine Vorspannung von ± 1 V erhalten. Es sei auf die Art und Weise hingewiesen, in der die Spannungseinstellungen des zweiten Beispiels die gleichzeitige Verwirklichung einer großen Spannung von mehr als 20 V und eine kleine Vorspannung im Bereich von 1 V ermöglichen, während die Spannungswerte nahe beieinander bleiben und eine Symmetrieachse des Nullpotentials haben, was vom Standpunkt des Umwandeln des Ansteuerschaltungsaufbaus in eine integrierte Schaltung ideal ist. Anders ausgedrückt, dies ermöglicht einen Schaltungsaufbau, der die Symmetrie von ± 10 V, ± 11 V, ± 12 V und ± 13 V nutzt, um die Rolle der Spannungsversorgung zu erleichtern. Selbst wenn eine größere Rücksetzspannung bei diesem Ausführungsbeispiel erforderlich ist, können die Spannungen in positiver und negativer Richtung weiter auseinander gesetzt werden, um die Potentialdifferenz zwischen der Spannung V4 der ersten Gruppe und der Spannung V5 der zweiten Gruppe noch größer zu machen, so daß eine Rücksetzspannung von 30 V oder 40 V mit einer Vorspannung von 1 V verwirklicht werden kann.

Siebzehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 33 zeigt den Ansteuersignalverlauf eines siebzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei dem die Polarität der an die Pixel in jedem Bild angelegten Spannung in der gleichen Weise wie beim sechzehnten Ausführungsbeispiel umgekehrt wird. Die Beziehungen zwischen den Spannungen V1 bis V8 in Fig. 33 sind die gleichen wie beim sechzehnten Ausführungsbeispiel. Das Abtastsignal Yn in Fig. 33 ist eine Spannung V1 (Bild k) oder Spannung V8 (Bild k + 1) während der Rücksetzperiode T1, Spannung V7 (Bild k) oder Spannung V2 (Bild k + 1) während der Verzögerungsperiode T2, Spannung V5 (Bild k) oder Spannung V4 (Bild k + 1) während der Selektionsperiode T3 und die Spannung V7 (Bild k) oder Spannung V2 (Bild k + 1) während der Nichtselektionsperiode T4. Dieses Abtastsignal Yn ist symmetrisch zu einer Achse an einem Zwischenpunkt zwischen den Spannungen V4 und V5 und wird für jedes Bild umgekehrt. Im Bild k ist die EIN-Spannung des Datensignals Xm V8 und die AUS-Spannung V6; im Bild k + 1 ist die EIN-Spannung V1 und die AUS-Spannung V3. Wenn jede der Spannungen V1 bis V8 auf den gleichen Wert gesetzt wird wie beim dem zuvor beschriebenen ersten oder zweiten Beispiel des sechzehnten Ausführungsbeispiels, wird die Rücksetzspannung ± 26 V, und die anderen Spannungsamplituden können um ± 1 V über diejenigen des sechzehnten Ausführungsbeispiels erweitert werden. Die EIN-Spannung, AUS-Spannung und Vorspannung sind die gleichen wie die des sechzehnten Ausführungsbeispiels. Um dieses Ausführungsbeispiel mit dem Spannungsmittelungsverfahren der Fig. 8 kompatibel zu machen, könnten die Spannungen so gesetzt werden, daß V2 - V1 = V3 - V2 = V7 - V6 = V8 - V7.

Achtzehntes Ausführungsbeispiel

In Fig. 34 ist der Ansteuersignalverlauf eines achtzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt, der die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung bei jedem Impuls umkehrt. Wie aus dieser Figur zu entnehmen ist, ist das Signal Yn so gesetzt, daß es während der Rücksetzperiode T1 jede 1H/2 (wobei 1H die Länge der Selektionsperiode T3 ist) wiederholt zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V1 und V8 wechselt. Auf ähnliche Weise ist das Abtastsignal Yn so gesetzt, daß es während der Verzögerungsperiode T2 jede 1H/2 wiederholt zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V3 und V6 wechselt. Allerdings ist anzumerken, daß ab der Verzögerungsperiode T2 die Impulse im Vergleich zu den Rücksetzimpulsen um 180º außer Phase sind. Während der Selektionsperiode T3 ist das Abtastsignal Yn wieder so gesetzt, daß es wiederholt alle 1H/2 zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V1 und V8 wechselt. Schließlich ist es so gesetzt, daß es wiederholt alle 1H/2 während der Nichtselektionsperiode T4 zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V3 und V6 wechselt. In ähnlicher Weise ist das Datensignal Xm so gesetzt, daß es wiederholt zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V4 und V5 alle 1H/2 als die EIN- Spannung wechselt und zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V2 und V7 alle 1H/2 als die AUS-Spannung.
In dem in Fig. 34 gezeigten, erhaltenen Differenzsignal Yn - Xm zwischen dem Abtastsignal Yn und dem Datensignal Xm werden die Polaritäten der Rücksetzspannung, Selektionsspannung und Nichtselektionsspannung alle 1H/2 umgewechselt. Folglich kann die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung einmal pro Zeile umgekehrt werden. Bei diesem achtzehnten Ausführungsbeispiel wird die gleiche EIN-Spannung, AUS-Spannung und Vorspannung wie die mit dem Spannungsmittelungsverfahren gemäß Fig. 8 erhalten. Anders ausgedrückt, wenn die Beziehungen so eingestellt werden, daß V4 - V3 = V3 - V2 = V7 - V6 = V6 - V5, können die Vorspannungen der Nichtselektionsperioden T4 so gesetzt werden, daß sie gleichermaßen angelegt werden.

Neunzehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 35 zeigt den Ansteuersignalverlauf eines neunzehnten Ausführungsbeispiels, welches die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung bei jedem Impuls umkehrt, wie beim achtzehnten Ausführungsbeispiel. Das Abtastsignal Yn in dieser Figur unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 34 hinsichtlich der während der Verzögerungsperiode T2, Selektionsperiode T2 und Nichtselektionsperiode T4 gesetzten Potentiale. Das in Fig. 35 gezeigte Abtastsignal Yn ist so gesetzt, daß es während der Verzögerungsperiode T2 und der Nichtselektionsperiode T4 alle 1H/2 zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V2 und V7 wiederholt alterniert. Auf ähnliche Weise ist das Abtastsignal Yn so gesetzt, daß es während der Selektionsperiode T3 alle 1H/2 zwischen zwei Typen von Potential, den Spannungen V4 und V5 wiederholt wechselt.
Aber dieses Datensignal Xm unterscheidet sich völlig von dem des achtzehnten Ausführungsbeispiels, denn die EIN-Spannung desselben hat zwei Typen von Potential, die Spannungen V1 und V8, und die AUS-Spannung desselben hat ebenfalls zwei Typen von Potential, die Spannungen V3 und V6. Das erhaltene Datensignal Yn - Xm zwischen dem Abtastsignal Yn und dem Datensignal Xm ist dazu bestimmt, Spannungen des gleichen absoluten Wertes wie die des Differenzsignals beim achtzehnten Ausführungsbeispiel während der Verzögerungsperiode T2, Selektionsperiode T3 und Nichtselektionsperiode T4 anzulegen. Obwohl die maximale Amplitude des Differenzsignals Yn - Xm beim neunzehnten Ausführungsbeispiel während der Rücksetzperiode T1 entweder V1 - V8 oder V8 - V1 ist, wie beim siebzehnten Ausführungsbeispiel, kann hier allerdings die Amplitude der Rücksetzspannung sogar noch größer gemacht werden als beim achtzehnten Ausführungsbeispiel. Dieses Ansteuerverfahren ist deshalb dem Ansteuerverfahren gemäß dem achtzehnten Ausführungsbeispiel überlegen. Um dieses Ausführungsbeispiel mit dem Spannungsmittelungsverfahren gemäß Fig. 8 kompatibel zu machen, könnten die Spannungen so gesetzt werden, daß V2 - V1 = V3 - V2 = V7 - V6 = V8 - V7.

Zwanzigstes Ausführungsbeispiel

Ein zwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bietet ein Verfahren, mit dem die Impulsansteuerfrequenz gesteuert wird, um die Anzahl der Umrichtungen innerhalb eines Bildes auf etwa die Hälfte derjenigen des achtzehnten Ausführungsbeispiels zu reduzieren. Wie aus Fig. 36 hervorgeht, schaltet sich ein Signal FR, welches den Zeitpunkt der Impulsumkehrungen der Abtast- und Datensignale bestimmt, in jedem 1H ein und aus. Die Phase dieses FR Signals ist gegenüber dem Anstieg der Selektionsperiode T3 um 1H/2 verschoben. Da die Impulsumkehr der Signalverläufe des Abtastsignals Yn und des Datensignals Xm mit dem Signal FR synchronisiert ist, ist folglich die Anzahl der Impulsumkehrungen innerhalb eines Bildes halb so groß wie beim Signalverlauf gemäß Fig. 34. Allerdings unterliegt der Signalverlauf dieses Differenzsignals Yn - Xm alle 1H/2 einer Impulsumkehr in der gleichen Weise wie beim achtzehnten Ausführungsbeispiel, und das kann für den Flüssigkristall eine lange Lebensdauer sicherstellen. Bei diesem zwanzigsten Ausführungsbeispiel kann die Ansteuerfrequenz für jeden Treiber der Abtast- und Datensignale halbiert werden, was die Formgebung des Signalverlaufs leichter macht und den Stromverbrauch verringert. Das ist besonders von Vorteil für den Schaltungsaufbau, der die für das Alternieren benötigte Speisespannung zum Schwingen zwischen positiv und negativ veranlaßt. Beim zwanzigsten Ausführungsbeispiel wurden die Spannungseinstellungen in jeder der Perioden T1 bis T4 der Abtast- und Datensignale auf die gleichen Werte wie beim achtzehnten Ausführungsbeispiel gesetzt, sie können aber auch genauso gut dieselben sein wie beim neunzehnten Ausführungsbeispiel.

Einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel

Fig. 37 zeigt ein Ansteuerverfahren, bei dem die Impulsumkehr alle 1H erfolgt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist das FR Signal ähnlich dem beim zwanzigsten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 36, denn es schaltet sich alle 1H ein und aus. Es unterscheidet sich aber vom zwanzigsten Ausführungsbeispiel insofern, als dieses FR Signal mit der Selektionsperiode T3 synchronisiert ist. Wie Fig. 37 zeigt, wird während jeder Selektionsperiode T3 das Abtastsignal Yn im Bild k auf die Spannung V1 gesetzt und im Bild (k + 1) auf die Spannung V8, so daß die Spannungen V1 und V8 pro Bild alternieren. Wenn die Spannung des Abtastsignals Yn in der Selektionsperiode T3 V1 ist, hat der Signalverlauf des Datensignals Xm die Spannung V4 als EIN-Spannung und die Spannung V2 als AUS-Spannung. Wenn die Spannung des Abtastsignals Yn in der Selektionsperiode T3 V8 ist, hat in ähnlicher Weise der Signalverlauf des Datensignals Xm die Spannung V5 als EIN-Spannung und die Spannung V7 als AUS-Spannung. Wenn das erhaltene Differenzsignal Yn - Xm zwischen den Abtast- und Datensignalen im Bild k betrachtet wird, zeigt sich, daß eine Spannung von negativer Polarität häufig an den Flüssigkristall angelegt wird und deshalb die Polarität der an jeden Pixel innerhalb eines Bildes angelegten Spannungen nicht ausgeglichen sein kann. Beim nächsten Bild (k + 1) ist allerdings die Häufigkeit des Anlegens einer Spannung von positiver Polarität an den Flüssigkristall erhöht, so daß die Polarität der dem Flüssigkristall zugeführten Spannungen über eine Folge von zwei Bildern ausgeglichen werden kann. Das bedeutet, daß beim einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel die Bildumkehr des sechzehnten und siebzehnten Ausführungsbeispiels mit der Impulsumkehr des achtzehnten und neunzehnten Ausführungsbeispiels kombiniert ist. Der Vorteil dieses einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels liegt in der Art und Weise, in der die Selektionsperiode T3 (1H) selbst dann verlängert werden kann, wenn eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit hohem Tastverhältnis angesteuert wird, so daß die zeitliche Dauer, während der der Gleichstromteil der Spannung an den Flüssigkristall angelegt wird, kürzer gewählt werden kann als bei Ausführungsbeispielen, die mit einer Bildumkehr allein arbeiten. Die Spannung jeder der Perioden von T1 bis T4 der Abtast- und Datensignale dieses einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels ist jeweils auf den gleichen Wert gesetzt wie beim siebzehnten Ausführungsbeispiel, stattdessen können es aber auch dieselben wie beim achtzehnten Ausführungsbeispiel sein.

Zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel

Fig. 38 zeigt ein Blockschaltbild einer Ansteuerschaltung für Abtastsignalelektroden (Reihenelektroden) zur Verwirklichung der Ansteuerverfahren gemäß dem sechzehnten bis einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel. Die nachfolgende Beschreibung betrifft die Schaltung, die den Ansteuersignalverlauf des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels erzeugt. In Fig. 38 erzeugt eine Logikschaltung 110 auf der Grundlage von Informationen über die Verzögerungsperiode T2 ein Rücksetzsignal RE, welches die Rücksetzperiode T1 bestimmt, und ein Auswählsignal S, welches die Selektionsperiode T3 bestimmt, wenn nach der Rücksetzperiode T1 die Verzögerungsperiode T2 abgelaufen ist. Die Signale RE und S werden in Schieberegister 111 bzw. 112 eingegeben. Jedes dieser Register 111 und 112 überträgt die Signale RE und S entsprechend einem Verschiebetakt SCK, und zur gleichen Zeit werden die internen Zustände der Register gleichzeitig parallel an 160 Kanäle ausgegeben. Ein 2 zu 4 Dekodierer 113 identifiziert drei Registerausgangszustände der Signale RE und S als (RE, S) = (1, 0), (0, 1) oder (0, 0) und gibt diese über einen Pegelumsetzer 114 an einen Y-Treiber 115. Der Y-Treiber 115 empfängt drei Spannungen von einer Stromversorgungsschaltung 116 und einem Phasenumsetzer 117. Wenn die Versorgungsspannung der Stromversorgungsschaltung 116 als Alternierungssignal FR dient, kann jede der Spannungen zum Schwingen ± Va oder ± Vb veranlaßt werden. Wenn hier (RE, S) (1, 0) ist, sind die Spannungen ± Va; ist es (0, 1), so sind die Spannungen die Umkehr von ± Va nach dem Durchlaufen des Phasenumsetzers 117, und wenn es (0, 0) ist, werden die Spannungen ± Vb gewählt. Einstellungen von Va = V8, -Va = V1, Vb = V6 und -Vb = V3 ermöglichen die Bereitstellung des Signalverlaufs des Abtastsignals Yn unter den in Fig. 37 gezeigten Ansteuersignalverläufen des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Ein Blockschaltbild der Ansteuerschaltung für die Datensignalelektroden (Spaltenelektroden) ist in Fig. 39 gezeigt. In dieser Figur werden 8-Bit Bilddaten D0 bis D7 über einen Multiplexer 120 in eine Datenhalteschaltung 121 eingegeben und darin in 160 Kanäle paralleler Daten umgewandelt. Die Haltezeit der Datenhalteschaltung 121 wird von Halteimpulsen bestimmt, die eine Steuerschaltung 122 abgibt, in welche der Takt SCK eingegeben wird. Die 160 Kanäle mit Bilddaten werden von der Datenhalteschaltung 121 an einen Pegelumsetzer 123 gesandt, und zur gleichen Zeit wird auf der Grundlage eines Alternierungssignals FR durch ein Signal von der Logikschaltung 125 eine Umkehroperation hinzugefügt. Deshalb werden zwei durch den Wechsel verursachte positive und negative Zustände den zwei EIN/AUS-Zuständen des Datensignals überlagert, um insgesamt vier Zustände zu erzeugen. Ein X-Treiber 124, in den diese vier Zustände für jeden der Kanäle eingegeben werden, wählt entsprechend dem Zustand jedes Kanals einen Pegel der Speisepannungen VL1 bis VL4 aus und gibt ihn aus. Wenn hier VL1 = V7, VL2 = V2, VL3 = V5 und VL = V4, kann ein Signalverlauf erzeugt werden, der der gleiche ist wie das Datensignal Xm gemäß Fig. 37, welches den Ansteuersignalverlauf des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
Die obige Beschreibung betraf die Erzeugung des Abtastsignals Yn und des Datensignals Xm des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels als die von den Ansteuerschaltungen gemäß Fig. 38-39 erzeugten Abtast- und Datensignalverläufe. Es ist aber ebenso möglich, jeden beliebigen der Ansteuersignalverläufe des sechzehnten bis zwanzigsten Ausführungsbeispiels durch Ändern der Periode des FR Signals und der Einstellspannungen entsprechend ± Va, ± Vb und VL1 bis VL4 zu erzeugen.

Dreiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel

Unter Hinweis auf die Fig. 40 bis 45 soll nun ein Ansteuerschaltungsaufbau beschrieben werden, der mit logischen Mitteln die Spannung innerhalb jeder der Perioden T1 bis T4 des Abtastsignals und auch die Spannung jeder Selektionsperiode des Datensignals schaltet.
Ein Blockschaltbild der gesamten Konfiguration, einschließlich des Flüssigkristallfeldes und seines Ansteuerschaltungsaufbaus ist in Fig. 40 gezeigt. Ein Flüssigkristallfeld 130 hat ein Gefüge von 320 · 320 Bildelementen; und eine erste und eine zweite Y-Treiberschaltung 131A und 131B sowie ein erster und zweiter X-Treiber 132A und 132B sind zum Ansteuern dieses Flüssigkristallfeldes 130 vorgesehen. Die erste und zweite Y-Treiberschaltung 131A und 131B hat jeweils den gleichen, in Fig. 41 gezeigten Aufbau. Ähnlich haben auch die X-Treiberschaltungen 132A und 132B den gleichen, in Fig. 42 gezeigten Aufbau.
Aus Fig. 41 geht hervor, daß die Y-Treiberschaltung 131A ein Schieberegister 140 besitzt, welches ein Auswählschieberegister 140A und ein Rücksetzschieberegister 140B aufweist. Das Auswählschieberegister 140A hat Register SR1 bis SR160, und das Rücksetzschieberegister 140B hat Register RR1 bis RR160. Das Auswählsignal S, welches die Selektionsperiode T3 bestimmt, wird in das Auswählschieberegister 140A eingegeben und der Reihe nach mittels eines Verschiebetaktes YSCL in das Register der nächsten Stufe verschoben. Der Inhalt des Registers SR160 wird von einem Wählausgangsstift abgegeben, was eine Kaskadenverbindung mit der zweiten Y-Treiberschaltung 131B ermöglicht. Das Rücksetzsignal RE, welches die Rücksetzperiode T1 spezifiziert, wird in das Rücksetzschieberegister 1408 eingegeben und der Reihe nach mittels des Verschiebetaktes YSCL in das Schieberegister der nächsten Stufe verschoben. Der Inhalt des Registers RR160 wird über den Rücksetzausgangsstift abgegeben, was eine Kaskadenverbindung mit der zweiten Y-Treiberschaltung 131B ermöglicht.
Alle 160 Kanäle der Inhalte jedes der Schieberegister 140A und 1408 werden in eine Ausgabesteuerschaltung 141 eingegeben. Die Ausgabesteuerschaltung 141 identifiziert anhand der Eingangszustände des Rücksetzsignals RE, Auswählsignals S und Alternierungssignal FR sechs Zustände als (RE, S, FR) = (0, 0, 0), (0, 0, 1), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 0) oder (1, 0, 1) und gibt entsprechende Signale ab, und diese Signale werden über einen Pegelumsetzer 141 in einen Y-Treiber 143 eingegeben. In den Y-Treiber 143 werden vier Arten von Ansteuerspannung (V1Y, V2Y, V3Y und V4Y) eingegeben, und an jeden der Kanäle wird entsprechend der logischen Aufstellung der Tabelle 7 eine Ansteuerspannung auf der Grundlage der sechs von der Ausgabesteuerschaltung 141 identifizierten und ausgegebenen Zustände abgegeben. Tabelle 7
(L: Niedrig; H: Hoch; *: ohne Bedeutung)
Die Zustände der Eingabe- und Ausgabesignale in die und aus den verschiedenen Bauelementen der ersten und zweiter Y-Treiberschaltungen 131A und 131B sind in Fig. 43 gezeigt. Wenn die Länge der Selektionsperiode T3 als 1H angenommen wird, wie Fig. 43 zeigt, wird das Signal YFR alle 1H wiederholt ein- und ausgeschaltet, und die Polarität der an den Flüssigkristall angelegten Spannung wechselt alle 1H. Da jede Reihe 320 Pixel hat, beträgt das Tastverhältnis 1/320, und die Rücksetzperiode T1 ist auf 5H und die Verzögerungsperiode T2 auf 2H gesetzt. Der Signalverlauf des nten Abtastsignals Yn, welches durch den Betrieb dieser Ansteuerschaltung abgegeben wird, ist in Fig. 45 dargestellt.
Die erste X-Treiberschaltung 132A wird unter Hinweis auf Fig. 42 beschrieben. Bei der ersten X- Treiberschaltung 132A handelt es sich um ein Schieberegister 150 mit 160 Registern, und Daten werden sequentiell entsprechend einem Eingangssignal EI und einem Verschiebetakt XSCL in ein Register der nächsten Stufe verschoben. Der Inhalt des 160sten Registers wird durch einen EO- Stift nach außen abgegeben, was eine Kaskadenverbindung mit der zweiten X-Treiberschaltung 132B ermöglicht.
Ein in das Schieberegister 150 eingegebenes Signal EI ist einmal während jeder Periode 1H eine logische "1", wie in Fig. 44 gezeigt. Deshalb wird eine logische "1" der Reihe nach von jedem Register des Schieberegisters 150 ausgegeben, und das veranlaßt eine erste Halteschaltung 151, die Bilddaten unter Adressen entsprechend ihren Registern zwischenzuspeichern. Die 160 Kanäle der Daten der ersten Halteschaltung 151 werden zu einem Zeitpunkt in einer zweiten Halteschaltung 152 zwischengespeichert, zu dem ein Halteimpuls LP eingegeben wird. Eine Ausgabesteuerschaltung 153, die das Alternierungssignal YFR und Daten D von einer zweiten Halteschaltung 152 empfängt, identifiziert vier Zustände als (D, YFR) = (0, 0), (0, 1), (1, 0) oder (1, 1) entsprechend Daten D und dem Eingangszustand des Alternierungssignals YFR. Dann werden entsprechende Signale Kanal für Kanal über einen Pegelumsetzer 154 in einen X-Treiber 155 eingegeben. Der X-Treiber 155 empfängt vier Typen von Ansteuerspannungen V1X, V2X, V3X und V4X und gibt einen der vier Typen der Ansteuerspannung an jeden Kanal entsprechend der logischen Aufstellung der Tabelle 8 auf der Grundlage von Informationen von der Ausgabesteuerschaltung 143 ab. Tabelle 8
(L: Niedrig; H: Hoch)
Das Datensignal Xm für die mte Spalte in dem Kanal für Kanal vom X-Treiber 155 ausgegebenen Datensignal ist in Fig. 45 zusammen mit dem Differenzsignal Yn - Xm zwischen dem Abtastsignal Yn und dem Datensignal Xm gezeigt. Dieses Differenzsignal wendet die an den Flüssigkristall angelegte Spannung alle 1H in der gleichen Weise, wie es das Differenzsignal gemäß Fig. 37 tut, welches die Ansteuersignalverläufe des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels darstellt. Da die innerhalb eines Bildes an den Flüssigkristall angelegte Spannung nicht zwischen positiv und negativ ausgeglichen werden kann, wird ein Gleichgewicht zwischen dem Positiven und Negativen in der an den Flüssigkristall angelegten Spannung im (k + 1)ten Bild im Anschluß an das kte Bild erzielt. Das bedeutet, daß das in Fig. 45 gezeigte Differenzsignal eine Polaritätsumkehr alle 1H und eine Polaritätsumkehr für jedes Bild kombiniert, wie beim einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel.
Unter dem Gesichtspunkt der Schaltkreisauslegung ist also das dreiundzwanzigste Ausführungsbeispiel vorteilhafter als das zweiundzwanzigste, da das Umschalten der Spannungen jedes der Abtast- und Datensignale mit logischen Mitteln durchgeführt wird.

Vierundzwanzigstes Ausführungsbeispiel

Unter Hinweis auf die Fig. 46-47 wird ein Ansteuerverfahren beschrieben, welches eine Modifizierung der Verzögerungsperiode T2 innerhalb des Signals ermöglicht, wobei die für das dreiundzwanzigste Ausführungsbeispiel gezeigte Ansteuerschaltung benutzt wird. Die Mittel zum Ändern der Verzögerungsperiode T2 müssen nicht nur die Verzögerungsperiode ändern, ohne die spezifizierte Position der Selektionsperiode T3 innerhalb eines Bildes T zu beeinflussen, sondern sie müssen auch die Rücksetzperiode T1 vor der Verzögerungsperiode T2 ändern. Wie Fig. 46 zeigt, wird, wenn die Rücksetzperiode T1 auf 5H und die Verzögerungsperiode T2 auf 2H gesetzt ist, vor der Selektionsperiode T3 eine Kombination aus Rücksetz- plus Verzögerungssignal erzeugt, die eine Impulsbreite hat, welche die Summe der Impulsbreiten der Rücksetzperiode T1 und der Verzögerungsperiode T2 ist (7H). Das in das Schieberegister 140B der Y-Treiberschaltungen 131A und 131B eingegebene Rücksetzsignal kann mittels eines exklusiven ODER dieses Rücksetz- plus Verzögerungssignals und des Verzögerungssignals geformt werden, welches die Verzögerungsperiode bestimmt.
Wenn eine Änderung der Verzögerungsperiode T2 zum Ausgleich für Unregelmäßigkeiten des Schwellenwertes des Flüssigkristalls an einzelnen Pixeln, aus denen das Flüssigkristallfeld zusammengesetzt ist, nötig wird, oder weil die Umgebungstemperatur Änderungen des Schwellenwertes des Flüssigkristalls hervorgerufen hat, können die Spezifikationen der Verzögerungsperiode T2 und der Rücksetzperiode T1 davor mit den oben genannten Mitteln geändert werden. Das heißt mit anderen Worten, wenn eine Änderung der Länge der Verzögerungsperiode T2, die in Fig. 46 2H ist, auf 3H nötig wird, wie in Fig. 47 gezeigt, könnte die Verzögerungsperiode T2 geändert und gleichzeitig die Impulsbreite des Rücksetz- plus Verzögerungssignals auf 5H + 3H = 8H geändert werden. Ein Rücksetzsignal mit der gleichen 5H Rücksetzperiode T1 gemäß Fig. 46 könnte durch ein exklusives ODER des so modifizierten Verzögerungssignals und des Rücksetz- plus Verzögerungssignals geformt werden. Wenn es nötig wird, die Verzögerungsperiode T2 auf 3H und die Rücksetzperiode T1 auf 7H zu ändern, könnte in ähnlicher Weise das Rücksetz- plus Verzögerungssignal zu einem Signal geändert werden, das eine Impulsbreite von 7H + 3H = 10H hat, wie in Fig. 48 gezeigt.
Während die Erfindung zwar im Zusammenhang mit verschiedenen, speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, liegt für den Fachmann auf der Hand, daß viele weitere Alternativen, Modifikationen und Abwandlungen im Licht der vorstehenden Beschreibung offensichtlich werden. Die hier beschriebene Erfindung soll also alle derartigen Alternativen, Modifizierungen, Anwendungen und Abwandlungen umfassen, die in den Geist und Umfang der unten beigefügten Ansprüche fallen mögen.

Anwendung der vorliegenden Erfindung

Es sei darauf hingewiesen, daß das in den vorstehenden Ausführungsbeispielen zu beschreibende Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wie einem Fernsehgerät, dem Bildschirm eines PC, einem Projektor, einer am Kopf angebrachten Anzeige, dem Sucher einer Videokamera oder einem Drucker mit einem Flüssigkristallverschluß geeignet ist.

Claims

1. Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die ein chirales, nematisches Flüssigkristallmedium zwischen zwei Trägern (5) hat, worin die Flüssigkristallmoleküle (1) in einem Anfangszustand einen vorherbestimmten Verdrillungswinkel haben und das chirale, nematische Flüssigkristallmedium zwei sich von dem Anfangszustand unterscheidende metastabile Zustände als Relaxationszustände hat, die erreicht werden, nachdem eine einen Freedericksz-Übergang verursachende Spannung im Anfangszustand angelegt worden ist, welches die Schritte aufweist,

a) daß während einer Rücksetzperiode (T1), an den Flüssigkristall eine Rücksetzspannung angelegt wird, die ebenso groß oder größer ist als ein Schwellenwert, der den Freedericksz-Übergang hervorbringt;

b) daß während einer ersten Selektionsperiode (T3) nach der Rücksetzperiode an den Flüssigkristall eine Selektionsspannung angelegt wird, die größer oder kleiner ist als ein kritischer Wert, niedriger als der Schwellenwert, um den einen bzw. den anderen der beiden metastabilen Zustände hervorzubringen;

c) daß während einer Nichtselektionsperiode (T4), die der ersten Selektionsperiode folgt, an den Flüssigkristall eine Nichtselektionsspannung angelegt wird, die kleiner oder ebenso groß ist wie der Schwellenwert, um den aus Schritt b) resultierenden metastabilen Zustand aufrechtzuerhalten; und

d) daß während einer Verzögerungsperiode (T2) zwischen der Rücksetzperiode und der ersten Selektionsperiode an den Flüssigkristall eine Spannung angelegt wird, die kleiner ist oder ebenso groß wie der kritische Wert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner die folgenden Schritte aufweist:

e) daß während einer Intervallperiode (T5) die Nichtselektionsspannung an den Flüssigkristall angelegt wird;

f) daß während einer zweiten Selektionsperiode (T6) die Selektionsspannung an den Flüssigkristall angelegt wird; wobei die zweite Selektionsperiode der Intervallperiode folgt; wobei die Intervallperiode und die zweite Selektionsperiode zwischen der ersten Selektionsperiode (T3) und der Nichtselektionsperiode (T4) existieren; und

g) daß wahlweise die Schritte e) und f) wiederholt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Vielzahl von Reihenelektroden aufweist, die auf einem ersten der beiden Träger (5) ausgebildet sind und von denen jede Reihenelektrode mit einem Reihenelektrodensignal versorgt wird, sowie eine Vielzahl von Spaltenelektroden, die auf dem zweiten der beiden Träger ausgebildet sind und von denen jede Spaltenelektrode mit einem Spaltenelektrodensignal versorgt wird, wobei Kreuzungen zwischen den Reihenelektroden und den Spaltenelektroden Pixel bilden und die Spannung des Differenzsignals zwischen einem jeweiligen Reihenelektrodensignal und einem jeweiligen Spaltenelektrodensignal an den Flüssigkristall entsprechend dem Pixel angelegt wird, welches von der Kreuzung zwischen den Reihen- und Spaltenelektroden gebildet ist, an die die jeweiligen Reihen- und Spaltenelektrodensignale angelegt werden; bei dem:

das Differenzsignal innerhalb eines Bildes die erste Selektionsperiode (T3), wobei die Selektionsperioden der Vielzahl von Reihenelektroden im Verhältnis zueinander phasenverschoben sind, die danach folgende Nichtselektionsperiode (T4), die der ersten Selektionsperiode vorausgehende Rücksetzperiode (T1) sowie die Verzögerungsperiode (T2) zwischen der Rücksetzperiode und der ersten Selektionsperiode einschließt;

das Reihenelektrodensignal während der Rücksetzperiode (T1) ein Rücksetzpotential, während der ersten Selektionsperiode (T3) ein Selektionspotential sowie während der Verzögerungsperiode (T2) und der Nichtselektionsperiode (T4) ein Nichtselektionspotential hat; und

das Spaltenelektrodensignal auf ein Datenpotential gesetzt ist, welches entweder ein EIN-Selektionspotential oder ein AUS-Selektionspotential innerhalb der ersten Selektionsperiode einschließt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem die Länge der Verzögerungsperiode (T2) derartig ist, daß die Selektionsspannung an den Flüssigkristall in einem Zeitpunkt in der Nähe eines Übergangspunktes zu einem metastabilen Zustand angelegt wird, nachdem Rückfluß stattgefunden hat und die Flüssigkristallmoleküle an der angenäherten Mitte zwischen den Trägern sich aus einem homeotropischen Ausrichtungszustand unmittelbar nach Beendigung des Anlegens der Rücksetzspannung in einen der metastabilen Zustände entspannt haben.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Verzögerungsperiode (T2), wenn eine der ersten Selektionsperiode (T3) gleichende Zeiteinheit mit 1H bezeichnet wird, so gesetzt wird, daß sie (1H/2) · n ist wobei n eine ganze Zahl ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 und 5 in Rückbeziehung auf Anspruch 3, welches ferner die Schritte aufweist:

f) daß während einer zweiten Selektionsperiode (T6) die Selektionsspannung an den Flüssigkristall angelegt wird; wobei die zweite Selektionsperiode der Intervallperiode folgt; wobei die Intervallperiode und die zweite Selektionsperiode zwischen der ersten Selektionsperiode (T3) und der Nichtselektionsperiode (T4) existieren;

g) daß die Schritte e) und f) wahlweise wiederholt werden;

h) daß in der ersten Selektionsperiode (T3) das Reihenelektrodensignal auf das Selektionspotential gesetzt wird, in der Intervallperiode auf das Nichtselektionspotential, in der zweiten Selektionsperiode und zurück auf das Selektionspotential; und

i) daß das Spaltenelektrodensignal sowohl in der ersten als auch der zweiten Selektionsperiode auf das Datenpotential gesetzt wird, um das gleiche Pixel wiederholt innerhalb der Periode eines Bildes anzusteuern.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Längen der Verzögerungsperiode (T2) und der Intervallperiode (T5) jeweils so gesetzt werden, daß eine zuletzt auftretende zweite Selektionsperiode so gesetzt wird, daß die Selektionsspannung an den Flüssigkristall in einem Zeitpunkt in der Nähe eines Übergangspunktes zu den beiden metastabilen Zuständen angelegt wird, nachdem Rückfluß stattgefunden hat und die Flüssigkristallmoleküle in der angenäherten Mitte zwischen den Trägern (5) sich aus einem homoeotropischen Ausrichtungszustand unmittelbar nach der Beendigung des Anlegens der Rücksetzspannung in einen der metastabilen Zustände entspannt haben.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Intervallperiode (T5), wenn eine jeder der ersten und zweiten Selektionsperioden (T3, T6) gleichende Zeiteinheit mit 1H bezeichnet wird, auf (1H) · m gesetzt wird, wobei m eine ganze Zahl ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1 zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Vielzahl von Reihenelektroden aufweist, die auf einem ersten der beiden Träger (5) ausgebildet sind und von denen jede Reihenelektrode mit einem Reihenelektrodensignal versorgt wird, sowie eine Vielzahl von Spaltenelektroden, die auf dem zweiten der beiden Träger ausgebildet sind und von denen jede Spaltenelektrode mit einem Spaltenelektrodensignal versorgt wird, wobei Kreuzungen zwischen den Reihenelektroden und den Spaltenelektroden Pixel bilden und die Spannung des Differenzsignals zwischen einem jeweiligen Reihenelektrodensignal und einem jeweiligen Spaltenelektrodensignal an den Flüssigkristall entsprechend dem Pixel angelegt wird, welches von der Kreuzung zwischen den Reihen- und Spaltenelektroden gebildet ist, an die die jeweiligen Reihen- und Spaltenelektrodensignale angelegt werden; bei dem:

das Reihenelektrodensignal während der Rücksetzperiode (T1) auf ein Rücksetzpotential gesetzt wird, während der ersten Selektionsperiode (T3) auf ein Potential, welches ein Selektionspotential einschließt, sowie während der Verzögerungsperiode (T2) und der Nichtselektionsperiode auf ein Nichtselektionspotential (T4); und

das Spaltenelektrodensignal auf ein Datenpotential gesetzt wird, welches entweder ein EIN-Selektionspotential oder ein AUS-Selektionspotential innerhalb der ersten Selektionsperiode einschließt;

von dem Tastverhältnis der Periode des Selektionspotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode (T3) des Reihenelektrodensignals und von dem Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode (T3) des Spaltenelektrodensignals mindestens eines so gesetzt ist, daß es weniger als 100% beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Länge der Verzögerungsperiode (T2) auf solche Weise gesetzt wird, daß die erste Selektionsperiode (T3) auf einen Zeitpunkt in der Nähe eines Übergangspunktes in einen metastabilen Zustand gesetzt wird, nachdem Rückfluß stattgefunden hat und die Flüssigkristallmoleküle in der angenäherten Mitte zwischen den Trägern sich aus einem homeotropischen Ausrichtungszustand unmittelbar nach Beendigung des Anlegens der Rücksetzspannung in einen der metastabilen Zustände entspannt haben.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Verzögerungsperiode (T2), wenn eine der ersten Selektionsperiode gleichende Zeiteinheit mit 1H bezeichnet wird, auf (1H/2) · n gesetzt wird, wobei n eine ganze Zahl ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem

das Reihenelektrodensignal das Selektionspotential und das Nichtselektionspotential innerhalb der ersten Selektionsperiode hat und das Tastverhältnis der Periode des Selektionspotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode weniger als 100% beträgt; und

das Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode im Spaltenelektrodensignal 100% beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode in dem Spaltenelektrodensignal weniger als 100% beträgt, und das Spaltenelektrodensignal das Datenpotential hat, welches entweder das EIN-Selektionspotential oder das AUS-Selektionspotential ist, sowie ein Potential zwischen dem EIN- und AUS-Selektionspotential; und

das Tastverhältnis der Periode des Selektionspotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode in dem Reihenelektrodensignal 100% beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem

das Reihenelektrodensignal innerhalb der ersten Selektionsperiode (T3) das Selektionspotential und das Nichtselektionspotential hat und das Tastverhältnis der Periode des Selektionspotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode weniger als 100% beträgt; und

das Spaltenelektrodensignal das Datenpotential aufweist, welches entweder das EIN- Selektionspotential oder das AUS-Selektionspotential ist, und ein Potential zwischen dem EIN- und AUS-Selektionspotential, das Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode im wesentlichen das gleiche ist wie das Tastverhältnis des Reihenelektrodensignals, und die Periode des Datenpotentials des Spaltenelektrodensignals der Periode des Selektionspotentials des Reihenelektrodensignals entspricht.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Tastverhältnis der Periode des Selektionspotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode in mindestens einem der Reihenelektrodensignale, das einem jeweiligen der Vielzahl von Reihenelektroden zugeführt wird, so gesetzt wird, daß es sich von dem der anderen der Reihenelektrodensignale unterscheidet.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode in mindestens einem der jeder der Vielzahl von Spaltenelektroden zugeführten Spaltenelektrodensignale so gesetzt wird, daß es sich von dem der anderen der Spaltenelektrodensignale unterscheidet.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Tastverhältnis der Periode des Datenpotentials in bezug auf die erste Selektionsperiode entsprechend einem Pixel auf einer der Spaltenelektroden, der eines der Spaltenelektrodensignale zugeführt wird, so gesetzt wird, daß es sich von dem der ersten Selektionsperioden entsprechend den anderen Pixeln auf der einen Spaltenelektrode unterscheidet.

18. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner den Schritt aufweist:

daß ein Parameter geändert wird, der sich auf einen Zustand bezieht, in dem die Selektionsspannung aufgeprägt wird, um Unregelmäßigkeiten im Schwellenwert des Flüssigkristalls auszugleichen oder um Schwankungen im Schwellenwert des Flüssigkristalls aufgrund der Umgebungstemperatur auszugleichen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Verzögerungsperiode (T2) als der besagte Parameter auf solche Weise geändert wird, daß die Verzögerungsperiode (T2) so gesetzt wird, daß sie lang ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, und daß die Verzögerungsperiode (T2) so gesetzt wird, daß sie kurz ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, welches ferner den Schritt aufweist, daß die Umgebungstemperatur mit Hilfe eines Temperaturmeßfühlers erfaßt wird; bei dem

die Verzögerungsperiode (T2) so gesetzt wird, daß sie kurz ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur hoch ist; und

die Verzögerungsperiode (T2) so gesetzt wird, daß sie lang ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur niedrig ist;

wodurch der Schwellenwert des Flüssigkristalls durch Temperaturausgleich unabhängig von der Umgebungstemperatur in einem konstanten Bereich gehalten wird.

21. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Selektionsspannung als der besagte Parameter auf solche Weise geändert wird, daß der absolute Wert der Selektionsspannung so gesetzt wird, daß er groß ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, und der absolute Wert der Selektionsspannung so gesetzt wird, daß er klein ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, welches ferner den Schritt aufweist, daß die Umgebungstemperatur mittels eines Temperaturmeßfühlers erfaßt wird; bei dem

der absolute Wert der Selektionsspannung so gesetzt wird, daß er klein ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur hoch ist; und

der absolute Wert der Selektionsspannung so gesetzt wird, daß er groß ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur niedrig ist.

23. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Länge der ersten Selektionsperiode (T3) als der besagte Parameter auf solche Weise geändert wird, daß die Ansteuerfrequenz so gesetzt wird, daß sie niedrig ist, so daß die erste Selektionsperiode so gesetzt wird, daß sie lang ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, und daß die Ansteuerfrequenz so gesetzt wird, daß sie hoch ist, so daß die erste Selektionsperiode so gesetzt wird, daß sie kurz ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist.

24. Verfahren nach Anspruch 23, welches ferner den Schritt aufweist, daß die Umgebungstemperatur mittels eines Temperaturmeßfühlers erfaßt wird; wobei

die Ansteuerfrequenz so gesetzt wird, daß sie hoch ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur hoch ist; und

die Ansteuerfrequenz so gesetzt wird, daß sie niedrig ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur niedrig ist;

25. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das Tastverhältnis in bezug auf die erste Selektionsperiode (T3) der Periode, während derer die Selektionsspannung an den Flüssigkristall angelegt wird, als der besagte Parameter auf solche Weise geändert wird, daß das Tastverhältnis so gesetzt wird, daß es hoch ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls hoch ist, und das Tastverhältnis so gesetzt wird, daß es niedrig ist, wenn der Schwellenwert des Flüssigkristalls niedrig ist.

26. Verfahren nach Anspruch 25, welches ferner den Schritt aufweist, daß die Umgebungstemperatur mittels einer Temperatur erfaßt wird; bei dem

das Tastverhältnis so gesetzt wird, daß es niedrig ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur hoch ist; und

das Tastverhältnis so gesetzt wird, daß es hoch ist, wenn die erfaßte Umgebungstemperatur niedrig ist;

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20, 22, 24 und 26, welches die Schritte aufweist:

daß ein Arbeitstemperaturbereich in eine Vielzahl von Temperaturbereichen unterteilt wird;

daß der besagte Parameter in jedem der Temperaturbereiche im voraus auf eine unterschiedliche Einstellung gesetzt wird; und

daß diejenige Einstellung des Parameters gewählt wird, die dem einen der Temperaturbereiche entspricht, zu dem die Umgebungstemperatur gehört.

28. Verfahren nach Anspruch 3, welches ferner die Schritte aufweist:

daß in dem Spaltenelektrodensignal zwei Arten von Potential gesetzt werden, um eine EIN-Selektionsspannung oder eine AUS-Selektionsspannung als das Datenpotential an den Flüssigkristall anzulegen;

daß in dem Reihenelektrodensignal zwei Arten von Potential gesetzt werden, um eine positive oder negative Rücksetzspannung während der Rücksetzperiode (T1) als das Rücksetzpotential an den Flüssigkristall anzulegen, zwei Arten von Potential, um eine positive oder negative Selektionsspannung während der ersten Selektionsperiode (T3) als das Selektionspotential an den Flüssigkristall anzulegen, und ein Potential zwischen den beiden Selektionspotentialen während der Verzögerungsperiode (T2) und der Nichtselektionsperiode (T4) als das Nichtselektionspotential; und

daß insgesamt sieben Potentialpegel zum Ansteuern des Flüssigkristalls benutzt werden.

29. Verfahren nach Anspruch 28, welches ferner die Schritte aufweist:

daß das Nichtselektionspotential auf Erdpotential gesetzt wird;

daß die zwei Rücksetzpotentiale auf +V1 bzw. -V1 gesetzt werden;

daß die zwei Selektionspotentiale auf +V2 bzw. -V2 gesetzt werden (wobei V2 < V1);

und daß die Datenpotentiale auf +V3 bzw. -V3 gesetzt werden (wobei V3 < V2).

30. Verfahren nach Anspruch 3, welches ferner die Schritte aufweist:

daß in dem Spaltenelektrodensignal vier Potentialarten gesetzt werden, um positive und negative EIN-Selektionsspannungen sowie positive und negative AUS-Selektionsspannungen als das Datenpotential an den Flüssigkristall anzulegen;

daß in dem Reihenelektrodensignal zwei Potentialarten gesetzt werden, um eine positive oder negative Rücksetzspannung während der Rücksetzperiode (T1) als das Rücksetzpotential an den Flüssigkristall anzulegen, zwei Arten von Potential, um eine positive oder negative Selektionsspannung während der ersten Selektionsperiode (T3) als das Selektionspotential an den Flüssigkristall anzulegen, sowie zwei Arten von Potential zum Aufzwingen eines Vorspannungspotentials auf die vier Datenpotentiale während der Nichtselektionsperiode (T4) und der Verzögerungsperiode (T2); und

daß entweder zwei Arten des Selektionspotentials oder zwei Potentiale unter den vier Arten von Datenpotential so gesetzt werden, daß sie die gleichen sind wie die zwei Arten des Rücksetzpotentials;

wodurch mindestens acht Potentialpegel zum Ansteuern des Flüssigkristalls benutzt werden.

31. Verfahren nach Anspruch 30, welches die Schritte aufweist:

daß die acht Potentialpegel in zwei Gruppen aufgeteilt werden, so daß vier Pegel V1, V2, V3 und V4 in einer ersten Niederspannungsgruppe sind, wobei V1 < V2 < V3 < V4, und vier Pegel V5, V6, V7 und V8 in einer zweiten Hochspannungsgruppe sind, wobei V4 < V5 < V6 < V7 < V8;

daß das Rücksetzpotential aus den Pegeln der zweiten Gruppe ausgewählt wird, wenn das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals innerhalb der ersten Gruppe liegt, und daß das Rücksetzpotential aus den Pegeln der ersten Gruppe ausgewählt wird, wenn das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals innerhalb der zweiten Gruppe liegt; und

daß in den anderen Perioden als der Rücksetzperiode (T1) jeweils ein Potential aus der ersten Gruppe ausgewählt wird, wenn das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals innerhalb der ersten Gruppe ist, und daß jeweils ein Potential aus der zweiten Gruppe ausgewählt wird, wenn das Datenpotential des Spaltenelektrodensignals innerhalb der zweiten Gruppe ist.

32. Verfahren nach Anspruch 31, welches den Schritt aufweist:

daß die Potentialdifferenz zwischen dem Potential V4 und dem Potential V5 so gesetzt wird, daß sie groß ist, und daß der absolute Wert der an den Flüssigkristall in der Rücksetzperiode (T1) angelegten Rücksetzspannung so gesetzt wird, daß er groß ist.

33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, welches die Schritte aufweist:

daß in einem kten Bild, wobei k eine ganze Zahl ist, ein EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals auf V5 der zweiten Gruppe und ein AUS-Selektionspotential auf V7 gesetzt wird; und daß das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals auf V1, das Selektionspotential auf V8 und das Nichtselektionspotential auf V6 gesetzt wird; und

daß in einem anschließenden (k + 1)ten Bild das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals auf V4 der ersten Gruppe und das AUS-Selektionspotential auf V2 gesetzt wird; und daß das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals auf V8, das Selektionspotential auf V1 und das Nichtselektionspotential auf V3 gesetzt wird;

wodurch der Flüssigkristall durch eine Polaritätsumkehr pro Bild auf alternierende Weise angesteuert wird.

34. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, welches die Schritte aufweist:

daß in einem kten Bild, wobei k eine ganze Zahl ist, ein EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals auf V8 der zweiten Gruppe und ein AUS-Selektionspotential auf V6 gesetzt wird; und daß das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals auf V1, das Selektionspotential auf V5 und das Nichtselektionspotential auf V7 gesetzt wird; und

daß in einem anschließenden (k + 1)ten Bild das EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals auf V1 der ersten Gruppe und das AUS-Selektionspotential auf V3 gesetzt wird; und daß das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals auf V8, das Selektionspotential auf V4 und das Nichtselektionspotential auf V2 gesetzt wird;

35. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, welches die Schritte aufweist:

daß der Flüssigkristall auf alternierende Weise so angesteuert wird, daß innerhalb der Periode eines Bildes ein EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals durch alternierende Impulse von V4 und V5 gesetzt wird und ein AUS-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals durch alternierende Impulse von V2 und V7 gesetzt wird; und daß in einer diesem entsprechenden Folge das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals durch alternierende Impulse von V8 und V1 gesetzt wird, das Selektionspotential durch alternierende Impulse von V1 und V8 gesetzt wird, und das Nichtselektionspotential durch alternierende Impulse von V3 und V6 gesetzt wird, wodurch die Polarität jeder an den Flüssigkristall angelegten Spannung bei jedem Impuls umgekehrt wird.

36. Verfahren nach Anspruch 33 oder 35, bei dem die Spannungen so gesetzt werden, daß sie in folgender Beziehung zueinander stehen: V4 - V3 = V3 - V2 = V7 - V6 = V6 - V5.

37. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, welches die Schritte aufweist:

daß der Flüssigkristall auf alternierende Weise so angesteuert wird, daß innerhalb der Periode eines Bildes ein EIN-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals durch alternierende Impulse von V1 und V8 gesetzt wird und ein AUS-Selektionspotential des Spaltenelektrodensignals durch alternierende Impulse von V3 und V6 gesetzt wird; und daß in einer diesem entsprechenden Folge das Rücksetzpotential des Reihenelektrodensignals durch alternierende Impulse von V8 und V1 gesetzt wird, das Selektionspotential durch alternierende Impulse von V4 und V5 gesetzt wird, und das Nichtselektionspotential durch alternierende Impulse von V2 und V7 gesetzt wird, wodurch die Polarität jeder an den Flüssigkristall angelegten Spannung bei jedem Impuls umgekehrt wird.

38. Verfahren nach Anspruch 34 oder 37, bei dem die Spannungen so gesetzt werden, daß sie in folgender Beziehung zueinander stehen: V3 - V2 = V2 - V1 = V8 - V7 = V7 - V6.

39. Verfahren nach Anspruch 35 oder 37, bei dem, wenn eine der ersten Selektionsperiode gleichende Zeiteinheit mit 1H bezeichnet wird, die Impulsbreite eines Signals FR, welches das Reihenelektrodensignal und das Spaltenelektrodensignal zum Wechsel veranlaßt, 1H ist, und die Phase des Signals FR so gesetzt wird, daß sie in bezug auf die erste Selektionsperiode des Reihenelektrodensignals Yn um 1H/2 verschoben ist.

40. Verfahren nach Anspruch 35 oder 37, welches den Schritt einschließt, daß der Flüssigkristall durch eine Kombination einer Polaritätsumkehr pro Zeiteinheit (1H), die der ersten Selektionsperiode gleicht, und einer Polaritätsumkehr pro Bild alternierend angesteuert wird, so daß die Polarität einer an den Flüssigkristall angelegten Spannung alle 1H umgekehrt wird, und, wenn die Polarität am Anfang eines kten Bildes, wobei k eine ganze Zahl ist, positiv ist, die Polarität am Anfang des (k + 1)ten Bildes negativ gemacht wird, wenn die Polarität am Anfang eines kten Bildes (wobei k eine ganze Zahl ist) negativ ist, die Polarität am Anfang des (k + 1)ten Bildes positiv gemacht wird.

41. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 40, welches den Schritt aufweist, daß die erste Gruppe Spannungen und die zweite Gruppe Spannungen so gesetzt werden, daß sie in bezug auf das Erdpotential in positiver und negativer Richtung symmetrisch sind.