DE69704607T2

DE69704607T2 - Verfahren zur ansteuerung einer flüssigkristall-anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69704607T2
Application number: DE69704607T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Nomura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: TW350062B; US6181310B1; EP0863427A4; KR100499431B1; JP3689781B2; EP0863427B1; DE69704607D1; EP0863427A1; KR20000064250A; WO1998008132A1

Description

[Technischer Bereich]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ansteuerverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung, und insbesondere ein Ansteuerverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung mit einem Flüssigkristall, der mit einer Memory-Eigenschaft versehen ist.

[Technischer Hintergrund]

Ein Ansteuerverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung, die chiralen nematischen Flüssigkristall verwendet, ist in der japanischen Offenlegungsschrift 1-51,818 (entsprechend US 4,239,345) offenbart. Die Patentbeschreibung beschreibt einen anfänglichen Orientierungszustand im Anfangszustand unter Nicht-Anlegen von Spannung, zwei metastabile Zustände und ein Verfahren zum Umschalten zwischen den zwei metastabilen Zuständen. Die Patentbeschreibung enthält jedoch keine Beschreibung über ein praktikables Verfahren zum Ansteuern, und sie offenbart außerdem nichts über ein Ansteuerverfahren einer Matrixanzeige, welche die derzeit meistbenutzte Flüssigkristallanzeige ist.
Unter diesen Umständen reichten die vorliegenden Erfinder Anmeldungen für die japanische Offenlegungsschrift 6-230.751 und die japanische Offenlegungsschrift 7-175,041 ein, die sich auf Ansteuerverfahren für Matrixanzeigen beziehen, und erzielten eine praktikable Flüssigkristallanzeigeeinheit sowie deren Ansteuerverfahren. Genauer gesagt stellten die vorliegenden Erfinder eine Flüssigkristallvorrichtung her, bei der ein chiraler nematischer Flüssigkristall mit einem anfänglichen Verdrillungswinkel Φ (beispielsweise 180º) zwischen einem Paar Substrate gehalten ist. Eine streifenförmige Elektrode ist auf jedem der Substrate gebildet. Das herkömmliche Ansteuerverfahren ist wie folgt.
Ein Riesenimpuls, der ausreicht, um den Flüssigkristalldetektor in einen homöotropen Zustand zu versetzen, wird an das zwischen dem Paar Substrate gehaltene Flüssigkristallmedium angelegt. Dann wird nach einem bestimmten Intervall einer Verzögerungszeit ein Auswahlimpuls unter Verwendung eines kritischen Werts als Referenz an das Flüssigkristallmedium angelegt, um nach der Relaxation des homöotropen Zustands einen gleichförmigen 0º-Zustand (Φ-180º) oder einen verdrillten 360º-Zustand (Φ+180º) zu erzeugen. Eine Anzeige wird durch den vorstehenden Φ- 180º-Zustand und den Φ+180º-Zustand erzielt: Ersterer wird als EIN-Zustand bezeichnet und letzterer als AUS-Zustand. Dieses Ansteuerverfahren basiert auf der Impulsantwort des Flüssigkristalls.
Ein Ansteuerverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in EP-A 0 613 11 6 offenbart. Fig. 7 stellt ein Beispiel einer Ansteuerwellenform dar, die ein ähnliches herkömmliches Ansteuerverfahren repräsentiert. Fig. 7(a) zeigt eine an eine Abtastelektrode angelegte gemeinsame Wellenform, und Fig. 7(b) zeigt ein Beispiel einer an eine Signalelektrode angelegten Datenwellenform. Die gemeinsame Wellenform wird an die vorgenannte Abtastelektrode während einer vorgeschriebenen Zeitspanne angelegt, die eine Rücksetzperiode 8, eine Verzögerungsperiode 9, eine Auswahlperiode 10 und eine Nicht-Auswahlperiode 11 umfaßt.
Genauer gesagt wird ein Riesenimpuls während der Rücksetzperiode angelegt, und ein Intervall wird während der Verzögerungsperiode vorgesehen. Während der K-ten Zeilenauswahlperiode 10 der Matrixanzeige wird ein Auswahlimpuls mit einer Amplitude zur Auswahl eines EIN-Zustands oder eines AUS-Zustands der Anzeige angelegt. Während der verbleibenden Nicht-Auswahlperiode wird eine andere Abtastelektrode ausgewählt. Dieses herkömmliche Ansteuerverfahren basiert auf einer Abtastung Zeile für Zeile.
Der während der Rücksetzperiode 8 angelegte Riesenimpuls ist ein Impuls mit einer Impulshöhe von mindestens 17 V und erfordert eine Dauer von etwa 1 bis 2 ms. Der während der Auswahlperiode 10 angelegte Auswahlimpuls sollte vorzugsweise eine Spannung aufweisen, die drei- bis viermal so groß wie die an die Signalelektrode angelegte Datenspannung ist.
Die Verzögerungsperiode 9 sollte eine Zeit von einigen Hundert us sein, und die Spannung sollte während der Verzögerungsperiode und der Nicht-Auswahlperiode 11 Null (Referenzspannung Vc) sein.
Die Datenwellenform (b) sollte eine symmetrische Form der Amplitude auf der positiven und der negativen Seite bezüglich der Referenzspannung Vc zeigen. Wenn die Phase der Datenwellenform gleich ist wie die Phase der Auswahlspannung, ist der Anzeige-AUS-Zustand ausgewählt, und wenn sie in der Gegenphase ist, ist der Anzeige-AUS-Zustand ausgewählt. Mit Ausnahme der Rücksetzperiode 8 würde der Prozeß daher auf dem gleichen Verfahren der allgemeinen Passivmatrixadressierung beruhen.
Die Inversion des Signals zur Erzielung einer Wechselstromansteuerurig wird jedes Intervall des Mehrfachen der Auswahlperiode (1H) (nH; n ist eine positive ganze Zahl) während eines Rahmens ausgeführt, und eine Gleichstromkomponente wird durch Umkehren der Wellenformen des unmittelbar vorhergehenden Rahmens ausgelöscht. Die hier nicht gezeigte, an das Flüssigkristallmedium angelegte Wellenform ist gleich der Differenz zwischen dem gemeinsamen Signal und dem Datensignal. Es wird daher kein Problem verursacht, wenn eine Differenzwellenform äquivalent zu derjenigen in diesem Beispiel ist, wenn eine andere Form des gemeinsamen und des Datensignals angelegt würde. Ein anderes Beispiel könnte realisiert werden, indem die Spannungsniveaus des gemeinsamen Signals und des Datensignals in zwei Gruppen mit einer niedrigen und einer hohen Spannung unterteilt werden und bestimmte Spannungsniveaus dieser Signale aus diesen zwei Gruppen in springender Weise ausgewählt werden. Beispiele dieser Praktiken sind in der vorstehenden japanischen Offenlegungsschrift beschrieben.
Bei einer Flüssigkristallvorrichtung, die einen superverdrillten nematischen Flüssigkristall (STN- Flüssigkristall) verwendet, tritt andererseits eine schnelle Abschwächung des Anzeigezustands auf, die bei der herkömmlichen kumulativen Antwort nicht vorkommt, d. h., die Abschwächung des Transmissionsvermögens wird größer, wenn die Antwortzeit von Flüssigkristallmaterialien kürzer ist, und das Phänomen des resultierenden niedrigeren Kontrasts ist als Rahmenantwort bekannt.
Als Maßnahme zur Lösung dieses Problems wurde ein Konzept entwickelt, bei dem eine Mehrzahl von Abtastelektroden (oder Abtastzeilen) gleichzeitig adressiert wird. (Dies wird nachstehend als "Mehrzeilenansteuerverfahren" bezeichnet und mit "MLS-Ansteuerverfahren" abgekürzt.) diese Umstände sind ausführlich in der japanischen Offenlegungsschrift 5-100,642, der japanischen Offenlegungsschrift 4-148,845 und EP-A-0 598 913 beschrieben. Gemäß diesen Dokumenten ist bei dem vorstehenden Ansteuerverfahren eine Mehrzahl von Auswahlperioden in einer einzigen Abtastwellenform vorgesehen und in einem Rahmen verteilt. Bei diesem Ansteuerverfahren wird daher ein erforderliches Transmissionsvermögen ermittelt, und ein EIN/AUS-Zustand der Anzeige wird durch Akkumulieren von Antworten des Flüssigkristalls für einzelne Auswahlperioden erzielt. Dieses Ansteuerverfahren verwendet eine kumulative Antwort des Flüssigkristalls und den quadratischen Mittelwert-(Effektivwert)-Antworteffekt.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel des herkömmlichen Ansteuerverfahrens: die Ansteuerwellenformen für die gleichzeitige Auswahl von vier Abtastelektroden. Gemeinsame Wellenformen R1 bis R4, die an die vier Abtastelektroden angelegt werden, sind wie in Fig. 8 gezeigt. Das heißt, die Auswahlperioden S1 bis S4 sind innerhalb eines Rahmens verteilt, und eine Auswahlimpulsspannung wird in gleicher Weise in jeder Periode t an den Flüssigkristall angelegt, viermal pro Rahmen. Die einzelnen gemeinsamen Wellenformen werden so ausgewählt, daß sie die Eigenschaft aufweisen, die als Ortho-Normalität untereinander bekannt ist, wie in der vorgenannten Patentanmeldung erwähnt. Insbesondere wird der an die einzelnen Auswahlperioden (S1 bis S4) der vier Abtastelektroden R1 bis R4 angelegte Auswahlimpuls durch Annahme von 1 für die positive Seite und 0 für die negative Seite bezüglich einer Referenzspannung (Vc) durch eine Determinante ausgedrückt. Eine Auswahlspannung wird so eingestellt, daß diese Determinante die Orthogonalität erfüllt.
Datenwellenformen C1 und C2 sind ebenfalls so, wie in Fig. 8 gezeigt, in der Beispiele von Datensignalen an jeweils vier Zeilen, auf die gleichzeitig zugegriffen wird, dargestellt sind. Die Spannung des Datensignals wird auf eines von insgesamt fünf Spannungsniveaus bezüglich des Referenzpotentials (Vc: d. h. Null) eingestellt. Ein Datensignal resultiert genauer gesagt als Antwort auf die vier ausgewählten Zeilen und die Anzeigezustände in der diese Zeilen kreuzenden Spalte (es gibt 2&sup4; = 16 EIN/AUS-Kombinationen).
In der Anwendung auf eine praktische Schaltung werden ein gemeinsames Signal und Datensignale durch vier Exklusiv-ODER-Glieder geleitet, und das Niveau einer an die LCD anzulegenden Spannung wird durch Zählen der Ausgangszustände der Glieder festgelegt.
Somit ist die Spannung, die tatsächlich an den Flüssigkristall angelegt wird, eine Effektivspannung, welche die Differenz zwischen gemeinsamen Signalen und Datensignalen in einer Rahmenperiode ist. Daher ist ein Anzeigezustand nach Maßgabe der Effektivspannung sogar durch ein Ansteuerverfahren erzielbar, das eine vierfach unterteilte Auswahlperiode verwendet. Die Umsetzung der Ansteuerwellenform in einen Wechselstrom wird durch Inversion für jeden Rahmen bewirkt. Die Umsetzung einer an das Flüssigkristallmedium angelegten Spannung in eine Wechselspannung wird durch zwei Rahmen erzielt.
Durch Verwendung des in Fig. 7 gezeigten Ansteuerverfahrens konnten die vorliegenden Erfinder eine herkömmliche Flüssigkristallvorrichtung mit einem Tastverhältnis von 1/240 ansteuern und steuerten eine derartige Flüssigkristallvorrichtung großer Kapazität erfolgreich an. Um eine Flüssigkristallanzeige mit einem noch größeren Format durch Verbesserung des Ansteuerverfahrens zu erzielen, war es erforderlich, die Auswahlperiode für den Schreibimpuls zu reduzieren und eine schnellere Antwortzeit des Flüssigkristalls zu erzielen, dieses Erfordernis führte jedoch bei den vorhandenen Flüssigkristallmaterialien zwangsweise zu einem schmäleren Ansteuerspannungstoleranzbereich des Anzeigeelements.
Um diese Probleme zu lösen, wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, indem das herkömmliche MLS-Ansteuerverfahren so verbessert wurde, daß es auf eine Flüssigkristallanzeigeeinheit anwendbar ist, die auf einen kurzen Schreibimpuls bezüglich jenen von STN-Flüssigkristall reagiert. D. h., die Verkürzung der für eine Anzeige größerer Kapazität erforderlichen Schreibimpulsbreite wird durch das neue MLS-Ansteuerverfahren unterstützt, und die Zeitabfolge der angelegten Impulse wird in Übereinstimmung mit den Antworteigenschaften des Flüssigkristalls optimiert, wodurch ein ausreichender Ansteuerspannungstoleranzbereich sichergestellt wird.

[Offenbarung der Erfindung]

Die Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung liegen darin, die Schreibimpulsbreite bei der Tendenz zu einer Anzeige größerer Kapazität zu reduzieren und die Impulsanlegezeitfolge in Übereinstimmung mit den Antworteigenschaften des Flüssigkristalls zu optimieren, um dadurch einen ausreichenden Ansteuertoleranzbereich sicherzustellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerverfahrens einer Flüssigkristallvorrichtung geht das Verfahren von einem Paar gegenüberliegender Substrate aus, die zwischen sich eine Flüssigkristallschicht halten, wobei: die Flüssigkristallschicht zumindest einen Anfangszustand, in dem die Flüssigkristallmoleküle einen Torsionswinkel von Φ aufweisen, einen ersten stabilen Zustand, in dem der Flüssigkristall eine Orientierung von im wesentlichen Φ- 180º aufweist, und einen zweiten stabilen Zustand, in dem der Flüssigkristall von im wesentlichen Φ + 180º aufweist, besitzt; die Orientierung der Flüssigkristallschicht gesteuert wird durch ein Abtastsignal, das an eine Mehrzahl von auf einem der Substrate gebildeten Abtastelektroden angelegt wird, und durch ein Datensignal, das an eine Mehrzahl von auf dem anderen Substrat gebildeter Signalelektroden angelegt wird; das Abtastsignal zumindest einen während einer Rücksetzperiode angelegten Rücksetzimpuls und einen während einer Auswahlperiode angelegten Auswahlimpuls umfaßt und das Datensignal an die Signalelektroden für jede Auswahl der Abtastelektroden angelegt wird; und die Mehrzahl von Abtastelektroden in mehrere Gruppen unterteilt ist, wobei das Abtastsignal an die Abtastelektroden in den mehreren Gruppen im wesentlichen gleichzeitig angelegt wird und die mehreren Gruppen nacheinander ausgewählt werden.
Durch Verwendung eines derartigen Ansteuerverfahrens und Anwenden eines als MLS-Ansteuerverfahren bekannten Verfahrens ist es möglich, die angelegte Spannung und die Anlegezeit des Auswahlimpulses an das Flüssigkristallmolekül im Übergangsprozeß anzupassen. Es ist daher möglich, optimale Umschalteigenschaften zu erreichen.
Beispielsweise kann die Länge der Anlegezeit durch Änderung der Anzahl an Abtastelektroden, die gleichzeitig innerhalb eines Bereichs der Rahmenfrequenz (50 bis 60 Hz) ausgewählt werden, eingestellt werden, was verhindert, daß Flimmern in der Flüssigkristallvorrichtung erzeugt wird.
Es sollten vorzugsweise 2n (n ist ein ganze Zahl von mindestens 1) Abtastelektroden in jeder derartigen Gruppe, oder weiter vorzugsweise vier Abtastelektroden in einer Gruppe vorhanden sein.
Ein Abtastsignal wird im wesentlichen gleichzeitig an die Abtastelektroden in den einzelnen Gruppen angelegt. Innerhalb einer einzelnen Periode, d. h., innerhalb einer Rücksetzperiode, wird ein Rücksetzimpuls im wesentlichen gleichzeitig an alle Abtastelektroden angelegt, und in der Auswahlperiode wird ein Auswahlimpuls im wesentlichen gleichzeitig angelegt.
Der während der Auswahlperiode angelegte Auswahlimpuls wird auf der Basis einer orthogonalen Funktion eingestellt. Durch dessen Einstellung nach Maßgabe einer Hadamard-Matrix ist es möglich, Probleme wie beispielsweise das Threading der einzelnen Abtastelektroden zu lösen.
Der Auswahlimpuls wird während der Auswahlperiode kontinuierlich angelegt oder über die Auswahlperiode verteilt angelegt. Dies ist ein optimales Ansteuerverfahren zum Auswählen eines ersten stabilen Zustands und eines zweiten stabilen Zustands und einer geeigneten Zeitsteuerung und Anlegezeit, die nach Erfordernis eingestellt werden. D. h., es genügt, daß der Auswahlimpuls in geeigneter Weise während einer Periode vom Beginn der Bewegung des Flüssigkristallmoleküls aus der vertikalen Orientierung zu einer der zwei stabilen Zustände hin bis zum Abschluß des Übergangs angelegt wird.
Eine Verzögerungsperiode wird in Anpassung an die Zeitsteuerung der Auswahlperiode eingestellt. D. h., eine Spannung kann an die Flüssigkristallschicht in einer optimalen Zeitsteuerung durch Einstellung der Verzögerungsperiode zwischen der Rücksetzperiode und der Auswahlperiode angelegt werden.
Unter der Annahme einer Auswahlperiode von 1H wird die Verzögerungsperiode auf nH (n = eine ganze Zahl) eingestellt. Das Ansteuerverfahren der Erfindung, das die Verzögerungsperiode in oben beschriebener Weise vorsieht, bringt den Vorteil, daß es verhindert, daß eine Übersprechspannung während der Verzögerungsperiode angelegt wird. Insbesondere durch Einsatz eines Ansteuerverfahrens des Anlegens von Auswahlimpulsen in verteilter Weise während der Auswahlperiode ist es möglich, eine mit Übersprechen verknüpfte Spannung zu verhindern und somit das Auftreten von Übersprechen zu vermeiden.
Beim Auswählen des ersten stabilen Zustands und des zweiten stabilen Zustands werden an die Abtastelektroden angelegte Auswahlimpulse gleich Effektivspannungen eingestellt. D. h., der erste stabile Zustand oder der zweite stabile Zustand wird abhängig vom Datensignal ausgewählt.
Eine Gruppe kann aus einer Mehrzahl von Abtastelektroden gebildet werden, die einander benachbart sind, oder eine Gruppe kann aus einer Mehrzahl von Abtastelektroden gebildet werden, die willkürlich ausgewählt sind. In jedem dieser Fälle wird ein Abtastsignal gleichzeitig an die Abtastelektroden innerhalb einer Gruppe angelegt.
Die willkürlich ausgewählten Abtastelektroden, welche die einzelnen Gruppen bilden, werden aus einzelnen Blöcken ausgewählt.
Bei der Erfindung enthält jede Gruppe zumindest eine virtuelle Elektrode zusätzlich zu einer Mehrzahl von tatsächlich existierenden Abtastelektroden, und ein Abtastsignal wird so behandelt, daß es an die virtuelle Elektrode gleichzeitig mit dem an die Mehrzahl von Abtastelektroden angelegten Abtastsignal angelegt wird.
Das Ansteuerverfahren auf der Basis von virtuellen Elektroden umfaßt das Liefern eines Abtastsignals an die Abtastelektroden und das Vornehmen der Einstellung derart, daß eine Übereinstimmung zwischen Daten auf den virtuellen Elektroden und den angezeigten Daten erzielt wird. Durch Einsatz des Ansteuerverfahrens ist es möglich, das Spannungsniveau eines an die Signalelektrode angelegten Datensignals zu reduzieren.
Eine Flüssigkristallvorrichtung, die das oben beschriebene Ansteuerverfahren für eine Flüssigkristallvorrichtung verwendet, kann für elektronische Geräte eingesetzt werden.

[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]

Fig. 1 ist ein Zeitsteuerdiagramm, das eine typische gemeinsame Wellenform und eine Datenwellenform in einem Fall darstellt, in dem erfindungsgemäß vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden;
Fig. 2 stellt 16 Datenwellenformdiagramme dar, die beim gleichzeitigen Auswählen der in Fig. 1 gezeigten vier Abtastelektroden verwendet werden;
Fig. 3 ist ein Diagramm einer gemeinsamen Wellenform, die bei einer Ausführungsform verwendet wird, bei der erfindungsgemäß zwei Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden;
Fig. 4 ist ein Wellenformdiagramm, das eine gemeinsame Wellenform, eine Datenwellenform und die Differenz zwischen ihnen während der in Fig. 3 gezeigten Auswahlperiode darstellt;
Fig. 5 ist ein Zeitsteuerdiagramm einer gemeinsamen Wellenform und einer Datenwellenform in einem Fall, in dem die Auswahlimpulse erfindungsgemäß unterteilt werden und zwei Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden;
Fig. 6 ist ein Diagramm einer gemeinsamen Wellenform in einem Fall, in dem Auswahlimpulse erfindungsgemäß unterteilt werden und vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden;
Fig. 7 ist ein Zeitsteuerdiagramm, das ein Ansteuerverfahren einer herkömmlich verwendeten Flüssigkristallvorrichtung darstellt;
Fig. 8 ist ein Zeitsteuerdiagramm, das ein Beispiel des MLS-Ansteuerverfahrens für eine STN- Flüssigkristalltafel gemäß dem Stand der Technik darstellt;
Fig. 9 stellt eine Konfiguration der bei der Erfindung verwendeten Flüssigkristallvorrichtung dar;
Fig. 10 stellt eine Elektrodenkonfiguration der Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung dar;
Fig. 11 ist ein Diagramm einer gemeinsamen Wellenform in einem Fall, in dem erfindungsgemäß vier verteilte Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden;
Fig. 12 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar und zeigt eine gemeinsame Wellenform, die nach Maßgabe einer Hadamard-Matrix in einem Fall eingestellt wurde, in dem vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden;
Fig. 13 ist ein Datenwellenformdiagramm entsprechend der in Fig. 12 gezeigten gemeinsamen Wellenform;
Fig. 14 ist ein Zeitsteuerdiagramm von gemeinsamen Wellenformen, die einen Fall mit einem Tastverhältnis von 1 /240 und einen Fall mit einem Tastverhältnis von 1/480 repräsentieren;
Fig. 15 stellt drei Beispiele dar, welche die Richtung der Abtastung in einem Fall zeigen, in dem vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden;
Fig. 16 ist ein Schaltungskonfigurationsdiagramm für die Anwendung der Erfindung;
Fig. 17 stellt eine Orientierung von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung dar;
Fig. 18 stellt die für einen Projektor verwendete Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung dar;
Fig. 19 ist ein Konfigurationsdiagramm der an einem elektronischen Gerät montierten Flüssigkristallvorrichtung;
Fig. 20 ist ein weiteres Konfigurationsdiagramm der an einem elektronischen Gerät montierten Flüssigkristallvorrichtung;
Fig. 21 stellt einen Fall dar, bei dem die Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung im Reflexionsmodus verwendet und an einem Projektor montiert ist; und
Fig. 22 stellt eine an verschiedenen elektronischen Geräten montierte Flüssigkristallvorrichtung dar.

[Bester Weg zur Ausführung der Erfindung]

(Allgemeiner Aufbau der für die Anwendung der Erfindung verwendeten Flüssigkristallzelle)

Das bei den Ausführungsformen verwendete Flüssigkristallmedium wurde durch Zufügen eines optisch aktiven Mittels zum Flüssigkristall hergestellt. Die Helixsteigung wird durch Hinzufügen des optisch aktiven Mittels zum Flüssigkristall eingestellt. Der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmoleküle wird ebenfalls eingestellt.
Ein nematischer Flüssigkristall wie der von E. Merck Company hergestellte SLI-3329 wurde als Flüssigkristallmaterial verwendet. Es wurde beispielsweise ein von E. Merck Company hergestelltes chirales Mittel als optisch aktives Mittel verwendet, das dem Flüssigkristall zugesetzt wurde. Die Helixsteigung des Flüssigkristalls wird durch diese Materialien innerhalb eines Bereichs von 3 bis 4 um eingestellt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, wird eine ITO enthaltende durchsichtige Elektrode 4 in Streifenform auf einem Paar Glassubstrate 5 und 5 gebildet, und ein Polyimid enthaltender Ausrichtungsfilm 2 ist auf die Substrate geschichtet. Eine Ausgleichsschicht 3 ist auf den Elektroden in Fig. 9 gebildet, die Ausgleichsschicht 3 kann jedoch auch weggelassen werden.
Der auf jedem Substrat gebildete Ausrichtungsfilm 2 wird durch Reiben behandelt. Die auf, das Substrat ausgeübte Reibebehandlung wird so ausgeführt, daß ein vorgeschriebener Winkel EF im Anfangszustand des Flüssigkristallmediums gebildet wird.
Wie oben beschrieben, wird die Reibebehandlung so ausgeführt, daß der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmoleküle Φ wird (bei dieser Ausführungsform wird angenommen, daß Φ im wesentlichen 180º ist), und Flüssigkristallmoleküle 1 sind in der Nähe des Substrats so orientiert, daß sie einen in Fig. 9 gezeigten Prä-Anstellwinkel Θ bilden.
Eine Flüssigkristallzelle wird durch Verbinden des Paars Substrate mittels eines Abdichtmaterials 6 hergestellt. Polarisationsplatten 7 sind auf der Flüssigkristallzelle angeordnet, um eine Flüssigkristallvorrichtung zu bilden. Ein Abstandshalter ist zwischen die Glassubstrate 5 und 5 eingefügt. Dieser Abstandshalter wird als Spaltmaterial verwendet, um einen gleichförmigen Spalt zwischen dem Paar Substrate zu erzielen. Es ist nicht erforderlich, den Abstandshalter anzubringen, wenn die Substrate durch das Abdichtmaterial zum Verbinden des Paars Substrate mit einem gleichförmigen Spalt gehalten werden können. Ein Abstandshalter kann im Abdichtmaterial und/oder im Anzeigebereich angeordnet sein.
Bei der vorliegenden Beschreibung wird ein Spalt (d. h. ein Zellenspalt) von bis zu 2 um zwischen dem Paar Substrate eingestellt. Durch Einstellen eines Zellenspalts von bis zu 2 um wird ein schnelleres Umschalten zwischen den zwei stabilen Zuständen sichergestellt. Die oben beschriebene Einstellung ermöglicht die Einstellung eines Verhältnisses von Flüssigkristallmediumdicke/Helixsteigung innerhalb eines Bereichs von 0,5 ± 0,2.
Fig. 10 stellt die Elektrodenabschnittskonfiguration hinsichtlich der in Fig. 9 gezeigten Konfiguration ausführlich dar. Wie in Fig. 10 gezeigt, wird Spannung in geeigneter Weise an eine streifenförmige Elektrode (M), die auf einem der Substrate gebildet ist, und eine Elektrode (N) angelegt, die auf dem anderen Substrat gebildet ist, um eine Matrixanzeige auszuführen. In dieser Beschreibung sind die Elektroden (M) als Abtastelektroden und die Elektroden (N) als Signalelektroden für die folgende Beschreibung definiert.
Die Elektroden sind aus einem Material gebildet, das beispielsweise ein Material wie ITO enthält. Wenn eine Reflexionsflüssigkristallvorrichtung gebildet wird, kann jedoch eines der Substrate eine Elektrode aufweisen, die aus einem Material mit reflektierenden Eigenschaften gebildet ist, wie beispielsweise Aluminium oder Chrom. Eine Reflexionsflüssigkristallvorrichtung kann auch durch Bilden einer Reflexionsschicht auf der Seite gegenüber der das Flüssigkristallmedium kontaktierenden Seite eines der Substrate gebildet werden.

(Orientierung des Flüssigkristalls)

Die Orientierung von Flüssigkristallmolekülen ist in Fig. 17 dargestellt. Wie in Fig. 17 gezeigt, wird bei der Orientierung der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung einer der folgenden vier Zustände eingenommen: ein Anfangszustand, ein Rücksetzzustand, ein erster stabiler Zustand und ein zweiter stabiler Zustand, wie in Fig. 17 gezeigt.
Der Anfangszustand bedeutet einen Zustand vor dem Anlegen von Spannung an die zwischen dem Paar Substrate gehaltene Flüssigkristallschicht, oder einen Zustand mit einem Verdrillungswinkel Φ der Flüssigkristallmoleküle. Der Verdrillungswinkel Φ bedeutet insbesondere einen Zustand, in dem der Verdrillungswinkel des Flüssigkristallmoleküls in Fig. 17 180º ist.
Fig. 17 stellt schematisch den Orientierungszustand von Flüssigkristallmolekülen in dem zwischen dem Paar Substrate gehaltenen Flüssigkristallmedium dar. Die Flüssigkristallmoleküle in der Nähe des Substrats sollten daher einen vorgeschriebenen Prä-Anstellwinkel (Θ)aufweisen, wie in Fig. 9 gezeigt. Da Fig. 17 die Orientierung nur schematisch darstellt, sind die Flüssigkristallmoleküle parallel gezeichnet.
Der Rücksetzzustand bedeutet einen Zustand, in dem Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallzelle im wesentlichen vertikal zur Substratoberfläche (vgl. Fig. 17) ausgerichtet sind. Wie später beschrieben, tritt der Rücksetzzustand als Ergebnis des Anlegens von Spannung während der Rücksetzperiode auf. Bei dieser Periode wird eine Rücksetzspannung höher als die Schwellenspannung an die Abtastelektrode angelegt. In anderen Worten ist der Rücksetzzustand ein Zustand, in dem der Fredericks-Übergang auftritt. Um den Rücksetzzustand des Flüssigkristallmediums hervorzurufen, sollte daher eine Spannung an das Flüssigkristallmedium angelegt werden, die in der Lage ist, den Fredericks-Übergang hervorzurufen.
Es sollte jedoch festgehalten werden, daß nicht alle Flüssigkristallmoleküle zwischen dem Paar Substrate notwendigerweise vertikal oder nahezu vertikal ausgerichtet sind. D. h., Flüssigkristallmoleküle in der Nähe des Substrats sind nicht immer vertikal zum Substrat. Im allgemeinen wird bei der vorliegenden Beschreibung ein Zustand, in dem Flüssigkristallmoleküle um den zwischen den Substraten liegenden Mittelabschnitt herum im wesentlichen vertikal orientiert sind, als Rücksetzzustand bezeichnet.
Der erste stabile Zustand ist nun durch Anlegen einer Spannung während der Auswahlperiode verfügbar. Bei dieser Periode wird ein Auswahlimpuls an die Abtastelektrode angelegt. Der erste stabile Zustand weist eine Gedächtnis- bzw. Memory-Eigenschaft für eine vorgeschriebene Zeitspanne auf und wird während dieser Zeit beibehalten. Wie in Fig. 17 gezeigt, sind alle Flüssigkristallmoleküle in nahezu der gleichen Richtung orientiert. Die Flüssigkristallmoleküle weisen hier einen Verdrillungswinkel von Φ-180º auf. Genauer gesagt weisen die Flüssigkristallmoleküle eine gleichförmige Orientierung von im wesentlichen 0º auf.
Es existiert andererseits ein zweiter stabiler Zustand, der sich vom ersten stabilen Zustand unterscheidet. Der zweite stabile Zustand ist ebenfalls durch Anlegen einer Spannung während der Auswahlperiode verfügbar. Wie beim ersten stabilen Zustand weist der zweite stabile Zustand eine Gedächtnis- bzw. Memory-Eigenschaft für eine vorgeschriebene Zeitspanne auf. Im zweiten stabilen Zustand weisen die Flüssigkristallmoleküle einen Verdrillungswinkel von Φ+180º auf, d. h. einen Verdrillungswinkel von im wesentlichen 360º.
Die Auswahl des ersten stabilen Zustands oder des zweiten stabilen Zustands hängt vom Wert der an die Flüssigkristallschicht angelegten Spannung ab. Der kritische Wert dient als Referenz. Mit dem kritischen Wert als Referenz wird, wenn die an die Flüssigkristallschicht angelegte Spannung niedriger als der kritische Wert ist, ein Winkel von Φ+180º (im wesentlichen der Zustand mit 360º verdrillt) ausgewählt, und wenn der Spannungswert höher als der kritische Wert ist, wird ein Winkel von Φ-180º (in etwa Null) ausgewählt. Der kritische Wert variiert mit den Eigenschaften der Flüssigkristallzelle und kann seinerseits einen bestimmten Bereich umfassen.
Die Memory-Eigenschaft des ersten stabilen Zustands und des zweiten stabilen Zustands ist endlich, und dieser Zustand des Gedächtnisses kann nur während einer begrenzten Zeitspanne beibehalten werden. Der erste stabile Zustand und der zweite stabile Zustand werden dann spontan in den Anfangszustand relaxiert, d. h., der Verdrillungswinkel wird Φ (im wesentlichen 180º).

(Typische Ansteuerwellenformen, die bei der Erfindung verwendet werden)

Ansteuerwellenformen der Erfindung sind in Fig. 1 dargestellt. Unterschiede zur herkömmlichen Technik werden nachstehend unter Vergleich der in Fig. 7 und 8 gezeigten herkömmlichen Wellenformen mit dem Ansteuerverfahren der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 stellt das Ansteuerverfahren gemäß der Erfindung dar und zeigt Ansteuerwellenformen in einem Fall, in dem vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden.
In Fig. 1 wird ein Abtastsignal nacheinander an eine Mehrzahl von Abtastelektroden (M, M + 1, M + 2, M + 3, M + 4, ...) angelegt, und ein Datensignal wird an eine Mehrzahl von Signalelektroden (N, N + 1, ...) angelegt. Es ist eine Mehrzahl von Abtastelektroden (Zeilenelektroden) und Signalelektroden (Spaltenelektroden) vorhanden, und diese sind nicht auf die dargestellte Konfiguration von Abtastelektroden und Signalelektroden beschränkt.
Ein Abtastsignal weist zumindest einen während der Rücksetzperiode angelegten Rücksetzimpuls und einen während der Auswahlperiode angelegten Auswahlimpuls auf. Während der Nicht- Auswahlperiode wird ein Nicht-Auswahlsignal angelegt.
Nun werden die Ansteuerwellenformen der Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung nachstehend ausführlich beschrieben.
Der Rücksetzimpuls wird während der Rücksetzperiode 8 an die Abtastelektroden (M, M + 1, ...) angelegt. Der Rücksetzimpuls ist auch als Riesenimpuls wie bei der herkömmlichen Technik bekannt. Bei der vorliegenden Ausführungsform, bei der in der Auswahlperiode gleichzeitig vier Abtastelektroden auswählt werden, wird der Rücksetzimpuls im wesentlichen gleichzeitig an die vier Abtastelektroden M, M + 1, M + 2 und M + 3 angelegt. Der Rücksetzimpuls weist eine vorgeschriebene Rücksetzamplitude auf, wie in der Zeichnung gezeigt, und die Rücksetzspannung weist einen Wert von im wesentlichen 20 V auf. Während in Fig. 1 ein Rücksetzimpuls für die Abtastelektrode M gezeigt ist, ist der Rücksetzimpuls für die an die anderen Abtastelektroden M + 1, M + 2, M + 3 und M + 5 angelegten Abtastsignale auf vereinfachte Weise dargestellt. Es ist daher festzuhalten, daß der gleiche Impuls wie der Rücksetzimpuls des an die Abtastelektrode M angelegten Abtastsignals an die anderen Abtastelektroden M + 1, M + 2 und M + 3 angelegt wird. Auf ähnliche Weise wird der gleiche Impuls wie der an die Abtastelektrode M angelegte Rücksetzimpuls auch an die Abtastelektrode M + 4 und an die folgenden angelegt.
Das in Fig. 7 gezeigte Ansteuerverfahren, das einen herkömmlichen Fall darstellt, ist eines, bei dem Abtastelektroden in Zeilenreihenfolge ausgewählt werden. Bei der herkömmlichen Technik werden daher die Abtastelektroden in Zeilenreihenfolge abgetastet, und Rücksetzimpulse werden nacheinander angelegt.
Beim Ansteuerverfahren der Erfindung wird im Gegensatz dazu, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Rücksetzimpuls gleichzeitig an eine Mehrzahl von Abtastelektroden (vier Abtastelektroden bei der vorliegenden Ausführungsform) angelegt. Das Ansteuerverfahren der Erfindung, das gleichzeitig eine Mehrzahl von Abtastelektroden auswählt, unterscheidet sich daher von der herkömmlichen Technik des Auswählens der Abtastelektroden in Zeilenreihenfolge.
Wie in Fig. 1 gezeigt, folgt der Rücksetzperiode, während der der Impuls angelegt wird, eine Verzögerungsperiode. Während der Verzögerungsperiode wird eine in Fig. 1 dargestellte Spannung an die einzelnen Abtastelektroden innerhalb einer Gruppe von Abtastelektroden angelegt. Diese Spannung ist das Referenzpotential (Vc). Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann irgendeine, die Schwellenwertspannung nicht übersteigende Spannung problemlos während der Verzögerungsperiode angelegt werden.
Daher ist es auch möglich, ein Ansteuerverfahren des Anlegens eines Impulses ähnlich wie des während der Nicht-Auswahlperiode angelegten mit einem die Schwellenspannung nicht übersteigenden Wert einzusetzen.
Nach der Verzögerungsperiode wird der erste stabile Zustand oder der zweite stabile Zustand während der Auswahlperiode 10 ausgewählt. Die Auswahlperiode wird auf eine optimale Zeitabfolge für die Auswahl des ersten stabilen Zustands oder des zweiten stabilen Zustands eingestellt. Das heißt, durch Vorsehen der vorgenannten Verzögerungsperiode zwischen der Rücksetzperiode und der Auswahlperiode kann die Auswahlperiode auf eine optimale Zeitabfolge eingestellt werden.
Beispielsweise wird, wie in Fig. 1 gezeigt, der während der Auswahlperiode anzulegende Auswahlimpuls an die vier Abtastelektroden im wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt angelegt. Eine Auswahlperiode äquivalent einer 4H-Periode ist vorgesehen, um den Zugriff auf vier Abtastelektroden zu ermöglichen.
Auswahlimpulse mit unterschiedlichen Wellenformen werden an die vier Abtastelektroden M, M + 1, M + 2 bzw. M + 3 angelegt. Durch Verwendung von Auswahlimpulsen mit unterschiedlichen Wellenformen, die an die einzelnen Abtastelektroden innerhalb der Gruppe angelegt werden, ist es möglich, das sogenannte Threading-Phänomen zu beseitigen, das zwischen den einzelnen Abtastelektroden in der Gruppe (den vier Abtastelektroden M bis M + 3 in dieser Ausführungsform) hervorgerufen wird.
Bei dem Ansteuerverfahren der Erfindung folgt der Auswahl der ersten Gruppe mit den vier Abtastelektroden M bis M + 3 die Auswahl der zweiten Gruppe mit den vier Abtastelektroden M + 4 bis M + 7. Die Gruppen werden in beschriebener Weise jeweils mit vier Abtastelektroden gebildet. Die einzelnen Gruppen werden nacheinander ausgewählt, und ein Abtastsignal wird an jede Abtastelektrode angelegt.
In der obigen Beschreibung wurde eine Gruppe aus vier Abtastelektroden gebildet, und es wurde ein Ansteuerverfahren des Nacheinanderauswählens der Gruppen eingesetzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf vier gleichzeitig ausgewählte Abtastelektroden wie in der obigen Beschreibung beschränkt. Eine beliebige Anzahl von zumindest zwei Abtastelektroden kann problemlos eine Gruppe bilden. Bei dem Ansteuerverfahren des gleichzeitigen Auswählens einer Mehrzahl von Abtastelektroden wird das Design der Ansteuerschaltung mit zunehmender Anzahl gleichzeitig ausgewählter Abtastelektroden komplizierter, was zu mehr Designbezogenen Problemen führt. Ein weiteres Problem besteht in einem zunehmenden Stromverbrauch. Unter Berücksichtigung dieser Punkte sollte die Anzahl an Abtastelektroden innerhalb einer Gruppe vorzugsweise eine gerade Anzahl sein, oder weiter bevorzugt weniger als vier betragen.
Das Ansteuerverfahren, bei dem eine Auswahlperiode mit einer Zeitdauer von 4H sichergestellt ist und die einzelnen Gruppen mit einer Zeitverschiebung von 4H ausgewählt werden, wurde oben beschrieben. Die Einstellung dieser Auswahlperiode ist jedoch nicht auf eine kontinuierliche Periode von 4H beschränkt, und sie kann beliebig unterteilt werden. Die Länge einer Auswahlperiode kann daher in geeigneter Weise eingestellt werden, sofern eine Auswahlperiode mit einer optimalen Zeitabfolge und Dauer eingestellt werden kann, um die Auswahl des Φ-180º-Zustands und des Φ+180º-Zustands zu ermöglichen.
In der obigen Beschreibung erfolgte außerdem die Gruppierung nach Maßgabe der Reihenfolge der Anordnung der Abtastelektroden. Die Gruppierung kann jedoch auch zufällig erfolgen oder kann nach Maßgabe eines vorgeschriebenen Zyklus (beispielsweise erste, fünfte, neunte und dreizehnte Elektrode) ausgeführt werden.
Schließlich wird während der Nicht-Auswahlperiode 11 nach der Auswahlperiode ein Nicht- Auswahlsignal angelegt, wie in der Zeichnung gezeigt. D. h., die während der Nicht-Auswahlperiode angelegte Signalamplitude ist das Referenzpotential (Vc). Das Nicht-Auswahlsignal kann auf einen beliebigen Wert eingestellt werden, so lange es den Schwellenwert nicht überschreitet.
Nun wird die Erfindung mit der die herkömmliche Technik zeigenden Fig. 7 hinsichtlich der Wellenform des Abtastsignals verglichen.
Es liegt nahe, daß die Unterschiede zur herkömmlichen Technik von (1) dem Vorsehen einer Auswahlperiode und (2) der an die einzelnen Abtastelektroden angelegten Wellenform herrühren.
Hinsichtlich des obigen Punkts (1) zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß, das an eine Mehrzahl (beispielsweise vier) von Abtastelektroden anzulegende Abtastsignal im wesentlichen gleichzeitig angelegt wird. Genauer gesagt wird während der Auswahlperiode 10 das Auswahlsignal im wesentlichen gleichzeitig an die einzelnen Elektroden angelegt.
Hinsichtlich des obigen Punkts (2) zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß an die einzelnen Abtastelektroden angelegte Auswahlsignale voneinander verschiedene Wellenformen aufweisen, so daß sie unterscheidbar sind. Dies ist für das Eliminieren des Problems des Threadings effektiv.
Allgemein gesagt wird das an die Abtastelektroden angelegte Abtastsignal wie folgt angelegt.
Genauer gesagt wird eine Mehrzahl von Abtastelektroden in P Gruppen gruppiert, und die einzelnen Gruppen werden nacheinander ausgewählt. Das Abtastsignal wird im wesentlichen gleichzeitig an die Abtastelektroden in den einzelnen Gruppen angelegt. Insbesondere das während der Auswahlperiode angelegte Auswahlsignal wird im wesentlichen gleichzeitig an die Abtastelektroden in der Gruppe angelegt. Die Auswahlsignale zeichnen sich durch unterschiedliche Wellenformen für unterschiedliche Abtastelektroden aus. Die Auswahlsignale sollten vorzugsweise so eingestellt werden, daß die Determinante, welche das an die gleichzeitig ausgewählten Abtastelektroden angelegte Auswahlsignal repräsentiert, "Orthogonalität" zeigt.
Durch Einstellen der Auswahlsignale in oben beschriebener Weise ist es möglich, Anzeigedefekte wie das "Threading" und das "Flimmern" für jede Abtastelektrode zu verhindern.
Fig. 8 ist eine Zeichnung, die das herkömmliche Ansteuerverfahren einer STN-Flüssigkristalltafel darstellt. Der Ausdruck STN-Flüssigkristalltafel bedeutet eine Flüssigkristalltafel, die einen superverdrillten nematischen Flüssigkristall verwendet, bei dem der Flüssigkristall einen Verdrillungswinkel von mindestens 120º aufweist. Wie aus Fig. 8 klar ist, umfaßt das Ansteuerverfahren einer herkömmlichen STN-Flüssigkristalltafel den Schritt des Verteilens von Auswahlperioden in gleichen Abständen innerhalb eines Rahmens.
Das die Basis der vorliegenden Erfindung bildende Ansteuerverfahren unterscheidet sich von dem Ansteuerverfahren der STN-Flüssigkristalltafel hauptsächlich darin, daß (1) ein Rücksetzimpuls angelegt wird und (2) nach der Verzögerungsperiode der Auswahlimpuls angelegt wird, und es unterscheidet sich von letzterem außerdem in der Orientierung der Flüssigkristallmoleküle, wie in Fig. 17 gezeigt.
Insbesondere hinsichtlich der Art und Weise der Ansteuerung ergibt der Vergleich des Ansteuerverfahrens der Erfindung und des in Fig. 8 gezeigten Ansteuerverfahrens der STN-Flüssigkristalltafel die folgenden Unterschiede.
Während das herkömmliche Ansteuerverfahren einer STN-Flüssigkristalltafel eine Mehrzahl von Auswahlperioden in gleichen Intervallen innerhalb eines Rahmens unterteilt (oder verteilt), setzt das Ansteuerverfahren der Erfindung keine derartige Weise der Ansteuerung des Verteilens der Auswahlperioden innerhalb eines Rahmens ein. Das Ansteuerverfahren der Erfindung unterscheidet sich stark insofern, als es das konzentrierte oder das gesammelte Anlegen innerhalb einer kurzen Zeitspanne ausführt.
Diese Unterschiede stammen von der Tatsache, daß die Flüssigkristallvorrichtung unter Verwendung des Ansteuerverfahrens der vorliegenden Erfindung ein Verhalten sowohl einer Antwort pro Impuls als auch einer auf dem Effektivwert in der Auswahlperiode nach der dem Rücksetzimpuls folgenden Verzögerungsperiode zeigt (nachstehend als "Impuls- + Effektivwert-Antwortverhalten" bezeichnet). Genauer gesagt kann die Flüssigkristallvorrichtung einen angelegten Impuls in eine Mehrzahl von Impulsen umsetzen, wenn sich der Effektivwert in einer Zeitzone nicht ändert, die in einer bestimmten Zeitspanne enthalten ist. Der an die vier Abtastelektroden wie im obigen Fall angelegte Auswahlimpuls kann in einer konzentrierten Weise während der Auswahlperiode angelegt werden, und die gleiche Anzeigewirkung ist selbst dann möglich, wenn ein kleines Intervall zwischen die angelegten Impulse plaziert wird, wie bei der später vorgestellten Ausführungsform.
Außerdem enthält der während der hier anwendbaren Auswahlperiode angelegte Auswahlimpuls Wellenformen, die eine orthogonale/normale Eigenschaft aufweisen, wie oben beschrieben, und solche, die jene nicht aufweisen, und deren Auswahl ist beliebig. Zur Information, diese bestimmte Periode nach der Verzögerungsperiode wird als innerhalb 4 ms Antwortzeit bis zum Eintritt in einen stabilen Zustand bei Raumtemperatur liegend angesehen.
Datensignale, die an Signalelektroden N, N + 1 etc. angelegt werden, sind andererseits so wie in Fig. 7 gezeigt. Nach Maßgabe der Anzeigezustände (EIN/AUS-Kombinationen von 16 Fällen) an jeder einzelnen Signalelektrode (Spaltenelektrode), welche die vier Abtastefektroden (Zeilenelektroden) kreuzt, an die das Abtastsignal angelegt wird, tritt die Kombination des den Auswahlimpulsen (4H-Periode) entsprechenden Datensignals auf. Datensignale werden dann in Folge an die einzelnen Signalelektroden angelegt. Eine Wechselstromansteuerung kann erzielt werden, indem diese Wellenformen jeden Rahmen oder jeweils nach einigen H (1H entspricht der minimalen Auswahlzeit von einer Zeile) oder nach einigen 10H invertiert werden.
Des weiteren wurden die einfachsten positiven/negativen Wellenformen mit dem Referenzpotential (Vc: Nullspannung, beispielsweise) als die symmetrische Mittellinie dargestellt, um die Beschreibung der Erfindung zu vereinfachen. Sie ist jedoch auch anwendbar auf eine Ansteuerwellenform unter Verwendung von zwei Gruppen von Stromversorgungen mit niedriger und hoher Spannung, wenn die an die Flüssigkristallmedien angelegte Differenzwellenform zur gleichen Wellenform wie in Fig. 1 führt.

(Beispiel 1)

Es wurde eine Flüssigkristallvorrichtung mit einer Matrix von 120 Zeilen · 160 Spalten hergestellt, und ein Ansteuerverfahren des Anlegens von Abtastsignalen gleichzeitig an vier Abtastelektroden wurde auf der Basis der in Fig. 1 gezeigten Ansteuerwellenform ausgeführt. In Fig. 1 gezeigte Abtastsignale wurden an vier Abtastelektroden M, M + 1, M + 2 und M + 3 angelegt.
Die an die Abtastelektroden angelegten Abtastsignale umfaßten einen Rücksetzimpuls (oder ein Rücksetzsignal), das während der Rücksetzperiode (Rücksetz 8) angelegt wurde, ein während der Verzögerungsperiode (Verzög 9) angelegtes Verzögerungssignal (oder ein Nicht-Auswahlsignal), einen während der Auswahlperiode (Auswahl 10) angelegten Auswahlimpuls (oder ein Auswahlsignal) und ein während der Nicht-Auswahlperiode (Nicht-Auswahl 11) angelegtes Nicht-Auswahlsignal. In den folgenden Beispielen sind die Definitionen dieser Perioden die gleichen.
Die zeitliche Folge des Anlegens des Abtastsignals ist im wesentlichen gleichzeitig für alle Abtastelektroden innerhalb der Gruppe. Bei der vorliegenden Beschreibung umfaßt "im wesentlichen gleichzeitig" Fälle, in denen die Abtastsignale mit einer leichten Verschiebung angelegt werden. In diesem Beispiel weisen die an die einzelnen Abtastelektroden angelegten vier Abtastsignale Wellenformen auf, die sich voneinander unterscheiden.
Nach der Auswahl einer aus vier Abtastelektroden M bis M + 3 bestehenden Gruppe wird das Abtasten alle vier Abtastelektroden auch für M + 4 und nachfolgende Abtastelektroden nacheinander ausgeführt. Alle Gruppen werden somit nacheinander ausgewählt, um das Abtasten der Abtastelektroden abzuschließen.
Andererseits umfassen an die Signalelektroden (Spaltenelektroden) angelegte Datensignale 16 Kombinationen von Signalen, wie in Fig. 2 gezeigt, in Antwort auf den Zustand der Anzeige von Bildelementen entsprechend den vier Abtastelektroden. Der Effektivwert einer an das Flüssigkristallmedium angelegten Spannung kann das maximale EIN/AUS-Verhältnis durch Kombinieren der Fig. 1 und 2 annehmen.
Die Flüssigkristallvorrichtung wurde mit einer Tastrate von 1 /240 angesteuert, mit 70 us pro 1H und einer Rahmenfrequenz von 60 Hz. Die anderen Bedingungen waren wie folgt. Rücksetzspannung: 21 V und Auswahlspannung: 3,5 V, oder Rücksetzspannung: 24 V und Auswahlspannung: 4,0 V. Die Datenreferenzspannung Vb wurde nahe 1,3 V variiert (die Datenspannungen bestehen aus 5 Niveaus von ±Vb, ±0,5 Vb und 0). Ein variabler Bereich, innerhalb dessen ein normales Testmuster verfügbar ist, wurde als Ansteuerspannungstoleranzbereich ΔV gemessen. Drei Testmuster wurden geliefert: 1) Ein Schwarzweiß-Gittermuster, 2) ein horizontales Streifenmuster, das aus wiederholtem EIN/AUS für jede Zeile besteht, und 3) ein vertikales Streifenmuster, das aus wiederholtem EIN/AUS für jede Spalte besteht. Als Ergebnis der Anzeige konnten alle diese drei Muster normal angezeigt werden, und obwohl eine Musterabhängigkeit beobachtet wurde, wurde ein Toleranzbereich erzielt, der gleich demjenigen der in Fig. 7 gezeigten Technik oder größer war.
Dann wurde das Ansteuerverfahren der Erfindung mit dem herkömmlichen Verfahren unter schwierigeren Ansteuerbedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/480 und 35 us pro 1H verglichen. Auch in diesem Fall wurde ein Ansteuertoleranzbereich, der demjenigen beim herkömmlichen Verfahren äquivalent war, und für einige Muster ein Ansteuertoleranzbereich erzielt, der demjenigen des herkömmlichen Verfahrens überlegen war.

(Beispiel 2)

Fig. 3 stellt ein anderes Ansteuerverfahren dar. Genauer gesagt setzt sich jede Gruppe aus zwei Abtastelektroden zusammen, und die einzelnen Gruppen wurden nacheinander ausgewählt. Abtastsignale wurden gleichzeitig an die zwei Abtastelektroden innerhalb jeder Gruppe angelegt.
Wie bei dem oben in Beispiel 1 beschriebenen Ansteuerverfahren, das jeweils vier Abtastelektroden auswählt, wurden Rücksetzimpulse während der Rücksetzperiode 8 an die Abtastelektroden angelegt, und nach der der Rücksetzperiode folgenden Verzögerungsperiode 9 wurde ein Auswahlimpuls während der Auswahlperiode 10 angelegt. Während der Auswahlperiode 10 wurden zwei unterschiedliche Arten von Auswahlimpulsen für die gleichzeitige Auswahl der zwei Abtastelektroden an die Abtastelektroden gegeben.
Demzufolge wurden vier in Fig. 4 gezeigte Arten von Datensignal a-d als Antwort auf den Anzeigeinhalt an die Signalelektroden angelegt. In Fig. 4 ist das während der Auswahlperiode angelegte Abtastsignal durch "COM-Auswahl" dargestellt; das an die Signalelektroden angelegte Datensignal ist durch "Daten" repräsentiert; und die synthetisierte Differenzwellenform durch "COM-Daten".
Die Flüssigkristallzelle in diesem Beispiel war eine einfache 120 · 160-Matrixflüssigkristallzelle wie in. Beispiel 1. Das Ansteuertastverhältnis betrug 1/240. Die Impulsamplitude der Ansteuerwellenform und verschiedene andere Bedingungen waren gleich wie in Beispiel 1. Die Referenzspannung Vb des Datensignals wurde jedoch um 1,8 V herum variiert. Die gleichen drei Testmuster wie in Beispiel 1 wurden mit dieser Ansteuerwellenform angezeigt. Als Ergebnis wurde ein Ansteuerspannungstoleranzbereich von 140% bis 200%, der denjenigen des herkömmlichen Verfahrens bei weitem übertraf, für jedes der Muster erzielt.

(Beispiel 3)

Bei diesem Beispiel wurde ein in Fig. 5 gezeigtes Ansteuerverfahren eingesetzt. Genauer gesagt war das Verfahren in dem Beispiel das gleiche wie das im vorstehenden Beispiel 2 gezeigte Ansteuerverfahren, bei dem zwei Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt wurden. Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel 2 insofern, als Auswahlimpulse, die während der Auswahlperiode angelegt wurden, in zwei Teile unterteilt sind, und ein Spalt von zumindest 1H zwischen den Impulsen vorgesehen ist. In der vorliegenden Beschreibung wird dieses Ansteuerverfahren als "aufgespaltenes" Anlegen eines Auswahlimpulses bezeichnet.
Datensignale wurden in Anpassung an die Zeitabfolge der einzelnen Auswahlperioden an die Signalelektroden angelegt. Zu einem der Auswahlperiode entsprechenden Zeitpunkt wurden die in zwei unterteilten Datensignale in Antwort auf die vorstehenden Auswahlimpulse an die Signalelektroden angelegt.
Die Basiswellenformen in diesem Beispiel waren die gleichen wie die in Fig. 4 gezeigten. Die Ansteuerspannungsbedingungen waren die gleichen wie die in den Beispielen 1 und 2. Als Folge wurde bei der 1/240-Adressierung ein ausreichender Ansteuerspannungstoleranzbereich für alle Testmuster beobachtet, der demjenigen des herkömmlichen Verfahrens überlegen war. Insbesondere beim vertikalen Streifen, einem schwachen Punktmuster für das herkömmliche Verfahren, wurde ein Toleranzbereich sichergestellt, der mehr als viermal so groß wie derjenige beim herkömmlichen Ansteuerverfahren war, was die Bestätigung erlaubt, daß dies ein stabiles Ansteuerverfahren war.
Dann wurde die in diesem Beispiel verwendete Flüssigkristalltafel mit einem Tastverhältnis von 1/480 angesteuert, und ein Ansteuerspannungstoleranzbereich wurde erzielt, der gleich demjenigen des herkömmlichen Verfahrens oder sogar besser war. Das erfindungsgemäße Verfahren war dem herkömmlichen Verfahren insbesondere innerhalb eines Spannungsbereichs überlegen, der die vorgenannten drei Muster gemeinsam ansteuerbar macht.

(Beispiel 4)

Im Beispiel 4 wurde eine Flüssigkristallvorrichtung durch ein in Fig. 6 gezeigtes Ansteuerverfahren angesteuert.
Wie in Fig. 6 gezeigt, wurde das Ansteuerverfahren des gleichzeitigen Anlegens von Abtastsignalen an vier Abtastelektroden bei diesem Beispiel eingesetzt. Diesbezüglich war dieses Ansteuerverfahren das gleiche wie dasjenige beim vorhergehenden Beispiel 1. Das in diesem Beispiel 4 verwendete Verfahren unterschied sich von dem in Beispiel 1 verwendeten insofern, als die Auswahlimpulse zum Anlegen unterteilt waren. Bei diesem Beispiel war, wie in Fig. 6 gezeigt, ein Intervall von 2H in der Mitte der Auswahlimpulse vorgesehen. D. h., der Einsatz eines "aufgespaltenen" Ansteuerverfahrens ist ein Unterschied zum oben beschriebenen Beispiel 1. Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von dem Beispiel 3 insofern, als vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt wurden.
In diesem Beispiel wurde, wie oben beschrieben, das "aufgespaltene" Verfahren des Unterteilens der Auswahlimpulse für das Anlegen eingesetzt. In Anpassung an das Anlegen der unterteilten Auswahlimpulse an die Abtastelektroden wurden auch Datensignale in der in zwei unterteilten Form zu einem Zeitpunkt angelegt, der mit demjenigen der Auswahlperiode ausgerichtet war. D. h., die Wellenform des in Fig. 1 oder 2 gezeigten Datensignals wurde in Antwort auf die in Fig. 6 gezeigten unterteilten Auswahlimpulse unterteilt und an die Signalelektroden angelegt.
Ein Ansteuertastverhältnis betrüg 1/480, wobei die anderen Bedingungen ähnlich wie jene im Beispiel 1 waren. Eine Flüssigkristallvorrichtung wurde durch die Verwendung des Ansteuerverfahrens dieses Beispiels angesteuert: Es wurde ein Ansteuertoleranzbereich für alle der drei Arten von Muster beobachtet, der dem im Beispiel 1 erzielten überlegen war.

(Beispiel 5)

Das im Beispiel 5 verwendete Ansteuerverfahren ist in Fig. 11 dargestellt. Dieses Ansteuerverfahren ist eine Verbesserung des in Fig. 1 gezeigten Ansteuerverfahrens. D. h., bei dem in Beispiel 5 verwendeten Ansteuerverfahren wurden vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt, und während der Auswahlperiode angelegte Auswahlimpulse wurden in eine Vielzahl von Perioden unterteilt. Das Ansteuerverfahren, bei dem die Auswahlimpulse innerhalb der Auswahlperioden verteilt sind, wie in Fig. 11 gezeigt, ist auch mit den in den oben beschriebenen Beispielen 3 und 4 verwendeten verknüpft.
Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung wird m als Index verwendet, der das Maß der Verteilung repräsentiert. D. h., m = 1 repräsentiert den Zustand von Fig. 1, was einem Ansteuerverfahren entspricht, bei dem die Auswahlimpulse in einer konzentrierten, d. h. nicht-unterteilten oder nicht-verteilten Weise angelegt werden. Der Zustand m = 2 ist in Fig. 11 gezeigt. Bei diesem Verfahren werden die Auswahlimpulse verteilt, und die Impulse werden in vorgeschriebenen Intervallen (1H in diesem Beispiel) angelegt. Der Zustand m = 3 repräsentiert ein Ansteuerverfahren, bei dem ein Intervall von 2H zwischen den Auswahlimpulsen vorgesehen ist. Dementsprechend wird mit zunehmendem m die Einstellung so getroffen, daß ein breiteres Intervall zwischen den Auswahlimpulsen vorgesehen wird.
Es reicht aus, daß die Datenwellenform an die Signalelektroden angelegt wird, indem die in Fig. 2 gezeigte Wellenform in Synchronisation mit der Verteilung der Auswahlwellenform verteilt wird.
Unter Verwendung des oben beschriebenen Ansteuerverfahrens wurde eine Flüssigkristallvorrichtung mit einem Tastverhältnis von 1/240 wie im vorhergehenden Beispiel angesteuert. Die Toleranzbereiche der Fälle mit einem Maß an Verteilung, das von m = 1 bis m = 4 geändert wurde, wurden verglichen. Der Fall mit m = 2 (d. h., das Intervall zwischen den Impulsen wird auf 1H eingestellt) ergab den höchsten Toleranzbereich für alle drei Muster, und m = 4 zeigte das niedrigste Ergebnis. Es liegt nahe, daß eine übermäßige Verteilung der Auswahlimpulse eine nachteilige Wirkung auf die Anzeige der in diesem Beispiel verwendeten Flüssigkristallvorrichtung ausübt. Es existiert ein optimales Anlegezeitintervall für das Anlegen des Auswahlimpulses nach der Verzögerungsperiode. Das effektive Zeitintervall ist für eine kurze Zeitspanne von 1 bis 2 ms nach dem Anlegen des Rücksetzimpulses.
Da jedoch das Anlegen der auf die Auswahlperiode verteilten Auswahlimpulse an die Abtastelektroden einen oben beschriebenen günstigen Effekt hat, wird eine Flüssigkristallvorrichtung mit hervorragenden Anzeigeeigenschaften durch geeignetes Einstellen eines Maßes an Verteilung in Abhängigkeit von der Flüssigkristallvorrichtung ermöglicht.

(Beispiel 6)

Im Beispiel 6 an die Abtastelektroden angelegte Auswahlimpulse sind in Fig. 12 dargestellt. Bei diesem Beispiel wurde ein Ansteuerverfahren des gleichzeitigen Auswählens von vier Abtastelektroden eingesetzt. Die an die Abtastelektroden angelegten Auswahlimpulse sind die in Fig. 12 gezeigten: Die Auswahlimpulse werden auf der Basis einer orthogonalen Funktionsmatrix eingestellt. D. h., in Fig. 12 sind die an vier gleichzeitig ausgewählte Abtastelektroden angelegten Auswahlimpulse gezeigt. Dies wird in der folgenden Determinante ausgedrückt. Die in Fig. 12 gezeigten Wellenformen werden durch ein Referenzpotential (Vc) ausgedrückt, das durch eine horizontale Linie als Referenz repräsentiert ist, wobei 1 für die positive und 0 für die negative Seite steht. Sie nimmt die folgende Form an: Tabelle 1
Genauer gesagt ist die Matrix der an die erste Zeile der Abtastelektroden angelegten Auswahlimpulse (1111). Der in Fig. 12 gezeigte Impuls wird an eine der Abtastelektroden in der Gruppe angelegt. Die Matrix der zweiten Zeile, der dritten und der vierten Zeile sind wie in Fig. 12 und in der oben genannten Determinante gezeigt.
Die während der Auswahlperiode angelegten Auswahlimpulse wurden nach Maßgabe der Matrix eingestellt, die im vorliegenden Beispiel eine Hadamard-Matrix umfassen. Da das Ansteuerverfahren des gleichzeitigen Auswählens von vier Abtastelektroden bei diesem Beispiel verwendet wurde, wurde eine Determinante verwendet, die wie oben vier Zeilen und vier Spalten umfaßt. Die Datenwellenformen entsprechend den Auswahlimpulsen auf der Basis einer derartigen Hadamard-Matrix nehmen die in Fig. 13 gezeigte Form an.
Diese Determinante variiert mit der Anzahl gleichzeitig ausgewählter Abtastelektroden. Es ist beispielsweise möglich, Auswahlimpulse auf der Basis einer Determinante mit A Zeilen und B Spalten einzustellen, wobei A die Anzahl gleichzeitig ausgewählter Abtastelektroden und B die Anzahl an Impulsen oder die Anzahl an Unterteilungen der Auswahlperiode ist.
Das Ansteuerverfahren in diesem Beispiel ist das gleiche wie im Beispiel 1 mit einem Ansteuertastverhältnis von 1/240. Der Ansteuerspannungstoleranzbereich bei Anzeige der drei vorstehenden Testmuster wurde gemessen. Der Toleranzbereich war für jedes der Muster größer als derjenige des herkömmlichen Verfahrens. Durch Einstellen der Auswahlimpulse auf der Basis der Hadamard-Matrix wurden der beste Toleranzbereich und die besten Anzeigeeigenschaften erzielt.
Während beim vorliegenden Beispiel die Auswahlimpulse auf der Basis der Hadamard-Matrix eingestellt wurden, ist die Einstellung nicht auf eine Hadamard-Matrix beschränkt, sondern kann auf der Basis einer allgemeinen "orthogonalen Funktion" ausgeführt werden. Durch Einstellung untereinander verschiedener Auswahlimpulse, die an die einzelnen Abtastelektroden innerhalb der Gruppe prinzipiell anzulegen sind, wird eine Flüssigkristallvorrichtung geschaffen, die frei von Threading zwischen den Abtastelektroden ist und hervorragende Anzeigeeigenschaften aufweist. Die Einstellung ist nicht auf eine Hadamard-Matrix beschränkt, wie oben beschrieben, sondern kann durch Verwendung einer allgemeinen Funktion erfolgen, wie oben beschrieben. Unter anderem ist es besonders bevorzugt, eine Determinante wie folgt einzustellen: Tabelle 2
Insbesondere hinsichtlich der Spaltenrichtung in dieser Determinante zeigt die erste Spalte (0111) von oben nach unten. Eine angelegte Spannung, die einer Zeile der Determinante entspricht, sollte somit eine Polarität aufweisen, die sich von der Polarität der an die anderen Spalten angelegten Spannung unterscheidet. Eine ähnliche Einstellung wird zusätzlich zur ersten Spalte auch für die anderen, die zweite, dritte und vierte Spalte ausgeführt. Durch Einstellen einer Determinante in oben beschriebener Weise ist es möglich, Anzeigedefekte zu eliminieren, die von den Auswahlimpulsen verursacht werden. Hinsichtlich der Polarität werden positive und negative Polaritäten relativ zum Referenzpotential (Vc) eingestellt, wie in den Fig. 11 und 13 gezeigt. Das Referenzpotential kann als Nicht-Auswahlsignal angesehen werden, das während der Nicht- Auswahlperiode angelegt wird. Das Referenzpotential wird in den obigen und den nachfolgenden Beispielen auf gleiche Weise behandelt.
Das vorliegende Beispiel wurde oben unter Bezug auf eine Vier-Zeilen/Vier-Spalten-Determinante beschrieben, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Im allgemeinen kann die Einstellung auf der Basis einer allgemeinen Formel von A Zeilen und B Spalten ausgeführt werden.

(Beispiel 7)

Das Konzept des Ansteuerverfahrens in diesem Beispiel ist in Fig. 14 dargestellt. Genauer gesagt zeigt 14(a) eine Variante des Beispiels 6. Noch genauer gesagt repräsentiert Fig. 14 (a) eine Ansteuerwellenform, die verteilte Auswahlperioden umfaßt.
Das Maß an Verteilung nach Maßgabe der obigen Definition wird mittels m = 2 ausgedrückt, und es wurde ein Intervall von 1H zwischen zwei während der Auswahlperiode angelegten Auswahlimpulsen vorgesehen. Das an die Signalelektroden angelegte Datensignal nahm eine verteilte Wellenform in Anpassung an diese Auswahlwellenform an. Das Datensignal wies die gleiche Wellenform auf wie die in Fig. 13 gezeigte, und die Wellenform war in Antwort auf die Wellenform des verteilten Auswahlimpulses (nicht gezeigt) verteilt.
Eine Flüssigkristallvorrichtung wurde nach Maßgabe des oben beschriebenen Ansteuerverfahrens angesteuert. Durch das Anlegen der auf die Auswahlperiode verteilten Auswahlimpulse wurde eine Flüssigkristallvorrichtung mit hervorragenden Anzeigeeigenschaften gebildet, mit dem höchsten Ansteuerspannungstoleranzbereich. Das Ansteuerverfahren war im wesentlichen gleich wie beim vorhergehenden Beispiel, mit einem Tastverhältnis von 1/240. Die Anzeige der drei vorstehenden Testmuster ergab zufriedenstellende Resultate.
Wenn die Flüssigkristalltafel mit einem Tastverhältnis von 1/480 angesteuert wurde, wird andererseits die Länge der Auswahlperiode halb so groß wie diejenige des Falls mit einem Tastverhältnis von 1/240, wie in Fig. 14(b) gezeigt.
Die Resultate legen nahe, daß bei einem oben beschriebenen Ansteuerverfahren das Vorsehen eines Intervalls von 3H zwischen den einzelnen Auswahlimpulsen geeignet für den Zweck des Erzielens einer Zeitabfolge des Anlegens der Auswahlimpulse in Übereinstimmung mit derjenigen von 1/240 (das Maß an Verteilung ist diesem Fall m = 4) geeignet ist. Unter der Wirkung der Verkleinerung der Impulsbreite war der Ansteuertoleranzbereich kleiner als der bei 1/240 erzielbare, jedoch besser als der beim herkömmlichen Verfahren.
Bei diesem Beispiel wurden die Auswahlimpulse an die Abtastelektroden angelegt, wobei sie verteilt waren, wie in Fig. 14 gezeigt, welche die Verteilung symbolisch darstellt. Die Auswahlimpulse wie die in den vorstehenden Beispielen 1 und 4 werden innerhalb der Gruppen an die Abtastelektroden angelegt. In diesem Beispiel kann eine Flüssigkristallvorrichtung mit hervorragenden Anzeigeeigenschaften geschaffen werden, indem die Auswahlimpulse verteilt werden, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Die Matrix der Auswahlimpulse kann eine beliebige Wellenform aufweisen, so lange die an die einzelnen Abtastelektroden angelegten Auswahlimpulse voneinander verschiedene Wellenformen aufweisen. Der Auswahlimpuls sollte jedoch vorzugsweise mittels einer Matrix eingestellt werden, die auf der Basis einer Hadamard-Matrix oder einer orthogonalen Funktion wie beim vorstehenden Beispiel 6 gebildet ist.

(Beispiel 8)

Das Beispiel 8 deckt eine Variante des Falls ab, bei dem vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden, d. h., ein Fall, bei dem drei Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden.
Bei diesem Beispiel wurde ein Ansteuerverfahren für einen Fall, bei dem drei Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden, auf der Basis des Konzepts für einen Fall gewonnen, bei dem vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden.
Das Basiskonzept des Ansteuerverfahrens in diesem Beispiel ist wie folgt.
Eine Mehrzahl von Abtastelektroden sind wie beim vorhergehenden Beispiel in eine Mehrzahl von Gruppen gruppiert. Genauer gesagt ist eine Mehrzahl von Abtastelektroden in eine Gruppe gruppiert. Bei diesem Beispiel ist jede Gruppe aus drei realen (tatsächlichen) Abtastelektroden und einer virtuellen Elektrode gebildet. Die virtuelle Elektrode und die tatsächlichen Abtastelektroden werden zu vier Abtastelektroden kombiniert, und ein Abtastsignal wird an jede Abtastelektrode angelegt. Die virtuelle Elektrode ist im wesentlichen nichtexistent und wird virtuell als existent angenommen. Es wird angenommen, daß ein Abtastsignal an diese virtuelle Elektrode angelegt wird.
Indem eine virtuelle Elektrode für jede Gruppe eingesetzt wird und angenommen wird, daß ein Abtastsignal an die virtuelle Elektrode angelegt wird, ist es möglich, eine Flüssigkristallvorrichtung mit dem gleichen Ansteuerverfahren wie demjenigen anzusteuern, das gleichzeitig vier reale Abtastelektroden auswählt.
Des weiteren ist es durch Einsatz eines derartigen Ansteuerverfahrens möglich, das Spannungsniveau von an die Signalelektroden angelegten Datensignalen zu senken. D. h., wenn der Auswahlimpuls und der Anzeigestatus verglichen werden, kann die Anzahl von Übereinstimmung/Nicht-Übereinstimmung reduziert werden, was schließlich eine Absenkung des Spannungsniveaus der Datensignale mit sich bringt, die auf der Basis der Anzahl von Übereinstimmung/Nicht-Übereinstimmung bestimmt ist, indem angenommen wird, daß sich die an die virtuelle Elektrode angelegten Impulse in Übereinstimmung mit dem Status der Anzeige auf der virtuellen Elektrode befinden.
Oben wurde eine Konfiguration mit einer einzigen virtuellen Elektrode beschrieben. Es können jedoch auch zwei oder mehrere virtuelle Elektroden verwendet werden. Die Anzahl gleichzeitig ausgewählter Abtastelektroden einschließlich einer oder mehrerer virtueller Elektroden ist nicht auf vier beschränkt. Eine Mehrzahl tatsächlich existierender Abtastelektroden werden verwendet, mit zumindest einer virtuellen Elektrode, und diese werden problemlos zu einer Gruppe kombiniert.
Nun wird das Ansteuerverfahren in diesem Beispiel ausführlicher beschrieben.
Zuerst wird die Beschreibung auf Fig. 1 (entsprechen Beispiel 1) gestützt. Fig. 1 stellt das an die Abtastelektroden angelegte Abtastsignal dar. Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die Abtastsignale an die Abtastelektroden M, M + 1, M + 2 bzw. M + 3 angelegt. Von diesen Elektroden sind die M, M + 1 und M + 2 entsprechenden tatsächlich existierende Abtastelektroden, und die in der Zeichnung gezeigten Impulse werden an sie angelegt. In diesem Beispiel wird die Abtastelektrode M + 3 als virtuelle Elektrode behandelt, und ein in Fig. 1 gezeigter Impuls wird als an sie angelegt angenommen.
Gruppen, die sich jeweils aus drei tatsächlich existierenden Abtastefektroden und einer virtuellen Elektrode zusammensetzen, werden nacheinander ausgewählt, und Abtastsignale werden gleichzeitig an die Abtastelektroden einschließlich der virtuellen Elektrode innerhalb jeder Gruppe angelegt.
Zu diesem Zeitpunkt ist das an die Signalelektrode angelegte Datensignal so, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Durch Anlegen des in Fig. 2 gezeigten Datensignals ist es möglich, einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand der Flüssigkristallvorrichtung auszuwählen.
Indem acht Kombinationen (0001, 0010, 0100, 0111, 1000, 1011, 1101, 1110) oder (0000, 0011, 0101, 0110, 1001, 1010, 1100, 1111) verwendet werden, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, kann die Ausgangsspannung des Datensignals auf zwei oder drei Niveaus vereinfacht werden.
Wie beim vorhergehenden Beispiel wurde der Toleranzbereich mittels der drei Muster gemessen: Drei-Niveau-Kombinationen von Datenwellenformen ergaben ein besseres Ergebnis. Im Vergleich mit dem aufgespaltenen Typ, bei dem zwei Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden, war der Toleranzbereich jedoch niedriger als oben, was eher unbefriedigend ist. Der Grund ist der folgende: Im Fall des Ansteuerverfahrens, bei dem drei Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden, ist das Tastverhältnis, das nominal 1/240 ist, aufgrund des Vorhandenseins einer virtuellen Elektrode praktisch 1/320, und die Auswahlperiode für eine Zeile nimmt auf 3/4 ab. Es lag somit nahe, daß eine Verkleinerung der Breite der angelegten Impulse zu einer Verkleinerung des Toleranzbereichs führt.
Im vorliegenden Beispiel wurde die Flüssigkristallvorrichtung auf der Basis der in Fig. 1 und 2 gezeigten Wellenform angesteuert. Das an die Abtastelektrode angelegte Abtastsignal ist jedoch nicht auf das in Fig. 1 gezeigte beschränkt, ein Auswahlimpuls kann auf der Basis einer orthogonalen Funktion eingestellt werden.
Des weiteren ist, wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, das Ansteuerverfahren, bei dem Auswahlimpulse, die wie in Fig. 14 gezeigt unterteilt sind, während der Auswahlperiode angelegt werden, auch beim vorliegenden Beispiel anwendbar.

(Beispiel 9)

Das Ansteuerverfahren im Beispiel 9 ist in Fig. 15 dargestellt. Fig. 15 wird unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben, die das typische Ansteuerverfahren der Erfindung zeigt. Bei einem Verfahren, bei dem vier Abtastelektroden zu einer Gruppe gruppiert sind und die resultierenden Gruppen nacheinander ausgewählt werden, wurden einige Variationen untersucht. Dies führte zu den in den Fig. 15(a) bis (c) gezeigten Abtastverfahren.
Fig. 15(a) stellt ein Ansteuerverfahren des Gruppierens von jeweils vier benachbarten Abtastelektroden und des aufeinanderfolgenden Auswählens der Gruppen dar. Dieses Ansteuerverfahren wurde unter der Annahme entwickelt, daß die Abtastung von der Oberseite zur Unterseite des Anzeigebildschirms der Flüssigkristallvorrichtung wie bei allen vorhergehenden Beispielen erfolgt. Der schattierte Bereich in Fig. 15(a) repräsentiert gleichzeitig ausgewählte Abtastelektroden. Bei diesem Beispiel dient das Ansteuerverfahren zum Abtasten von der Oberseite zur Unterseite des Anzeigebildschirms, aber dies ist auch der Fall bei der Abtastung von der Unterseite zur Oberseite. In diesem Beispiel ist die Anzahl gleichzeitig ausgewählter Elektroden nicht auf vier beschränkt, sondern die ausgewählte Anzahl kann eine beliebige Zahl sein.
Fig. 15(b) stellt ein Ansteuerverfahren dar, das den Schritt des Unterteilens des Anzeigebildschirms der Flüssigkristallvorrichtung in vier Blöcke, des gleichzeitigen Auswählens der Abtastelektroden einer Gruppe, die sich aus einer Abtastelektrode von jedem der vier Blöcke zusammensetzt, und des gleichzeitigen Abtastens der Gruppen umfaßt. Eine Gruppe ist aus Abtastelektroden gebildet, die in den einzelnen Blöcken ausgewählt werden. D. h., eine Gruppe ist aus vier Abtastelektroden gebildet, die eine Abtastelektrode aus dem Block 1, eine Abtastelektrode aus dem Block 2, eine Abtastelektrode aus dem Block 3 und eine Abtastelektrode aus dem Block 4 umfassen. Die Anzahl an Blöcken wird abhängig von der Anzahl gleichzeitig ausgewählter Abtastelektroden eingestellt.
Fig. 15(c) ist eine Variante von Fig. 15(b): Wenn das obere der Block 1 und das unterste der Block 4 ist, erfolgt die Abtastung von der Oberseite des Anzeigebildschirms für die Blöcke 1 und 3, und die Abtastung erfolgt von der Unterseite des Anzeigebildschirms für die Blöcke 2 und 4.
In der dieses Beispiel zeigenden Fig. 15 repräsentiert jeder Abschnitt einen Anzeigebildschirm, und die Oberseite in der Zeichnung repräsentiert die Oberseite des Anzeigebildschirms.
Eine Flüssigkristallvorrichtung wurde nach Maßgabe dieser drei Abtastverfahren angesteuert. Das Ergebnis bestätigte, daß kein Unterschied in den Anzeigeeigenschaften dieser drei Verfahren besteht. D. h., es wurde bestätigt, daß es keine Beschränkung der Art und Weise der Zeilenabtastung einer Anzeige gibt. Als Vorteil, der nicht das Ansteuerverfahren betraf, wurde eine Abnahme des Rauschens beobachtet, das beim Ansteuern der Flüssigkristallvorrichtung hervorgerufen wird, durch Einsatz eines Abtastverfahrens wie das in Fig. 15(b) gezeigte. Dies legt nahe, daß zu erregende Flüssigkristallmedien vorzugsweise in der Vorrichtung verteilt angeordnet sein sollten.

(Beispiel 10)

Fig. 16 stellt eine Konfiguration der Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung dar. In diesem Beispiel ist eine Konfiguration einer Ansteuerschaltung zum Einschalten eines Flüssigkristallanzeigeelements 12 mit einer Anzeigekapazität von 240 · 320 gezeigt. Wenn die Anzeigekapazität größer ist als dies, sollte die Konfiguration vergrößert werden.
Ein Bildsignal wird einmal in einem Rahmenspeicher 13 als Bilddaten entsprechend den einzelnen horizontalen Zeilen gespeichert, und Daten für die Spaltenrichtung einer Mehrzahl gleichzeitig ausgewählter Abtastelektroden werden parallel in einen SEG-Datensignalumsetzer 14 in der Reihenfolge aufsteigender Spaltennummern eingegeben. Wenn beispielsweise das Ansteuerverfahren das gleichzeitige Auswählen von vier Abtastelektroden vorsieht, werden Vier-Bit-Daten für vier Zeilen nacheinander parallel von Spaltennummer 1 bis 320 übertragen.
Ein Zeilenabtastbasismustergenerator 15 dient andererseits dazu, eine Matrix zu generieren, welche die Basis für ein Abtastsignal (COM-Wellenform) wie das in Fig. 1 bis 12 gezeigte bildet. Beispielsweise zeigt Tabelle 1 den Fall der in Fig. 1 gezeigten Wellenform und Tabelle 2 den Fall der in Fig. 12 gezeigten Wellenform. Diese Tabellen bilden jeweils Matrizen, welche die Basis für Auswahlimpulse bilden. In den Tabellen entspricht "1" der Auswahlimpulsspannung + Vs, und "0" der Auswahlimpulsspannung -Vs, wobei ±Vs ein Wert auf der Basis des Referenzpotentials (Vc) ist. Die gleiche Beschreibung wie oben gilt hier.
Bei Empfang eines parallelen Signals von der Rahmenspeicherseite liefert der Datensignalumsetzer 14 eine Ausgabe der Reihenfolge-Nummer (beispielsweise die in Fig. 2 oder 13 gezeigten Wellenformen Nummer 0 bis 4) eines Spannungsniveaus des von einer ROM-Tabelle tatsächlich angelegten Datensignals, wie es aus einem Muster des gleichzeitig mit dem Datenmuster eingelesenen Auswahlimpulses abgeleitet wird.
Die Ergebnisse werden in einer Mehrzahl von Zeilenspeichern 16 (für vier horizontale Abtastzeilen, wenn vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden) gespeichert und werden bei Beendigung der Umsetzung aller an die gleichzeitig ausgewählten Abtastelektroden angelegte Signale als Ausgabe an einen SEG-Ausgabe-Controller 17 parallel Zeile für Zeile geschickt.
Ein Signal von dem Zeilenabtastsignalbasismustergenerator 15 wird andererseits an einem Schieberegister 18 abhängig davon verarbeitet, welches der Abtastverfahren (a), (b) und (c) in Fig. 15 einzusetzen ist.
Beispielsweise wird bei dem Ansteuerverfahren, bei dem vier Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt werden, im Fall der in Fig. 15(a) gezeigten Abtastung ein 4-Bit-Auswahlimpuls vom Basismustergenerator 15 am ersten 4-Bit-Register von 240-Kanal-Schieberegistern empfangen. Zum nächsten Zeitpunkt werden die Impulse für 240 Kanäle einschließlich der anderen freien Register gleichzeitig an einen COM-Ausgabe-Controller 19 geleitet. Dieser Vorgang wird viermal ausgeführt, und bei der Beendigung der Weiterleitung von Daten während vier Auswahlperioden wird die Registerzugriffsposition um vier Kanäle verschoben, und der gleiche Zyklus von Vorgängen wird wiederholt. Die Vorgänge für 240 Zeilen in einem Rahmen sind nach sechzigmaliger Ausführung abgeschlossen.
Im Fall eines in Fig. 15(b) oder 15(c) gezeigten Abtastmusters sind die Positionen der Register, welche das 4-Bit-Muster der Auswahlwellenform aufnehmen, so verteilt, daß sie jeweils ein Bit der vier Blöcke entsprechen, und es reicht aus, die Schieberichtung des aufnehmenden Register nach oben oder nach unten auszuwählen.
Der in Fig. 1 gezeigte Rücksetzimpuls ist vor der Auswahlwellenform für die EIN/AUS-Steuerung der Flüssigkristallanzeige erforderlich. Daher ist ein anderes System an Schieberegistern für den Rücksetzimpuls vorgesehen. Dieses sendet eine Dauer des Rücksetzens an den COM-Ausgabe- Controller 19.
Wenn Daten für 240 Zeilen und 320 Spalten auf diese Weise in das Schieberegister oder den Zeilenspeicher geliefert sind, werden deren Inhalte gleichzeitig an den COM-Ausgabe-Controller 19 oder den SEG-Ausgabe-Controller 17 durch einen 1-Horizontal-Abtastzeittakt weitergeleitet. Da auf der COM-Seite eine positive/negative symmetrische Auswahlspannung, Rücksetzspannung und Nicht-Auswahlspannung geliefert werden, wird jede Spannung nach Maßgabe des Steuersignals ausgewählt, und das ausgewählte Signal wird als Ausgabe aus einem COM- Flüssigkristalltreiber 20 geschickt.
Auf ähnliche Weise wird eine Mehrzahl von Datenspannungen an einer Position, die symmetrisch zu einer Nicht-Auswahlspannung ist, auf der SEG-Seite geliefert. Jede Spannung wird nach Maßgabe des SEG-Ausgabe-Steuersignals ausgewählt, und ein ausgewähltes Signal wird als Ausgabe vom SEG-Flüssigkristalltreiber 21 geliefert. Die Anzahl an Spannungsniveaus, die auf der SEG-Seite erforderlich sind, ist fünf Niveaus im Fall gleichzeitiger Auswahl von vier Zeilen, und drei Niveaus im Fall gleichzeitiger Auswahl von zwei Zeilen.
Eine Ansteuerschaltung mit der obigen Konfiguration wurde geschaffen, und eine Flüssigkristallvorrichtung (oder ein Flüssigkristallanzeigeelement) 12 wurde mit Bildsignalen von einem PC als Quelle eingeschaltet. Das Ergebnis bestätigte eine Anzeigequalität, die besser als diejenige eines Anzeigeelements war, welches auf dem herkömmlichen superverdrillten nematischen Flüssigkristall basiert. Selbst im Vergleich mit einer Flüssigkristallvorrichtung auf der Basis des herkömmlichen Ansteuerverfahrens wurde eine Flüssigkristallanzeige mit hervorragendem Ansteuerspannungstoleranzbereich und Kontrastverhältnis erhalten.

(Beispiel 11)

Bei diesem Beispiel wird ein Fall beschrieben, bei dem die oben in den vorhergehenden Beispielen 1 bis 10 beschriebene Flüssigkristallvorrichtung an einem elektronischen Gerät montiert war.
IN Frage kommende elektronische Geräte sind beispielsweise ein in Fig. 18 gezeigter Flüssigkristallprojektor, ein Personal Computer (PC) und eine in Fig. 19 gezeigte Ingenieur-Workstation, die mit Multimedia umgehen kann, ein Pager oder ein in Fig. 20 gezeigtes tragbares Mobiltelefon, ein Textverarbeitungsgerät, ein Fernsehgerät, ein Sucher- oder ein Monitor-Direktsicht-Videorecorder bzw. -kamera, ein elektronisches Notebook, ein elektronischer Tischrechner, eine Kraftfahrzeugnavigationseinheit, ein POS-Terminal und eine mit einer Berührungstafel versehene Vorrichtung.
Fig. 18 stellt einen Flüssigkristallprojektor dar. Die Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung wurde als Transmissions-Flüssigkristall-Lichtventil verwendet. Der in Fig. 18 gezeigte Projektor verwendet beispielsweise ein Drei-Platten-Prismen-Optiksystem.
Bei dem in Fig. 18 gezeigten Projektor 1100 wird ein Lichtstrahl, der von einer Lampeneinheit 1102 projiziert wird, die eine Weißlichtquelle ist, durch eine Mehrzahl von Spiegeln 1106 und zwei dichroitischen Spiegeln 1108 in einem Lichtleiter 1104 in die drei Primärfarben rot (R), grün (G) und blau (B) aufgeteilt und auf drei Flüssigkristalltafeln 1110R, 1110G und 1110B gerichtet, die jeweilige Farbbilder anzeigen. Die durch die jeweiligen Flüssigkristalltafeln 11110R, 1110G und 1110B modulierten Lichtstrahlen treten in ein dichroitisches Prisma 1112 ein, der rote (R) und der blaue (B) Strahl werden um 90º abgelenkt, und nur der grüne (G) kann geradeaus weiterlaufen. Als Folge werden Bilder der einzelnen Farben synthetisiert, und ein Farbbild wird durch eine Projektorlinse auf einen Bildschirm oder ähnliches projiziert.
Durch Montieren der Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung als Lichtventil auf einen Flüssigkristallprojektor ist es möglich, eine Flüssigkristallvorrichtung mit hoher Auflösung aufzubauen, und durch Verwendung der Flüssigkristallvorrichtung mit Eigenschaften wie sehr schnellem Umschalten und Memory-Eigenschaften wird ein sehr präziser Flüssigkristallprojektor geschaffen, der ein klares Bild erzeugt.
Der in Fig. 19 gezeigte PC 1200 weist einen Hauptkörper 1204 auf, der mit einer Tastatur 1202 und einem Rüssigkristallanzeigebildschirm 1206 versehen ist.
Der in Fig. 20 gezeigte Pager 1300 weist in einem Metallrahmen 1302 ein Flüssigkristallanzeigesubstrat 1304, einen Lichtleiter 1306, der mit Hinterleuchtungseinrichtung 1306a versehen ist, eine Leiterplatte 1308, eine erste und eine zweite Abschirmplatte 1310 und 1312, zwei elastische Leiter 1314 und 1316 sowie ein Filmträgerband 1318 auf. Die zwei elastischen Leiter 1314 und 1316 sowie das Filmträgerband 1318 verbinden das Flüssigkristallanzeigesubstrat 1304 und die Leiterplatte 1308.
Das Flüssigkristallanzeigesubstrat 1304 wird gebildet, indem ein Flüssigkristall zwischen zwei durchsichtige Substrate 1304a und 1304b eingeschlossen wird, und die in den vorhergehenden Beispielen 1 bis 10 gezeigte Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung wird daran befestigt.

(Beispiel 12)

Beim Beispiel 12 wird die in den vorhergehenden Beispielen 1 bis 10 beschriebene Flüssigkristallvorrichtung als Reflexions-Flüssigkristallvorrichtung verwendet. Eine Konfiguration, bei der eine Reflexions-Flüssigkristallvorrichtung auf einem elektrischen Gerät montiert ist, wird nachstehend beschrieben. Bei Verwendung der Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung als Reflexions-Flüssigkristalltafel kann eine Reflexions-Flüssigkristallvorrichtung gebildet werden, indem eine der Elektroden aus einer Elektrode mit hohem Reflexionsvermögen gebildet wird oder eine Reflexionsschicht auf der Rückseite eines Substrats gebildet wird.
Fig. 21 stellt ein Beispiel eines elektronischen Geräts dar, das die Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung verwendet, und stellt ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Teils eines Projektors dar, der die Reflexions-Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung als Lichtventil verwendet.
Fig. 21 ist eine Schnittansicht längs einer XZ-Ebene, die durch die Mitte eines optischen Elements 130 verläuft. Der Projektor dieses Beispiels enthält einen Lichtquellenabschnitt 110, der längs einer optischen Systemachse L angeordnet ist, eine Sammellinse 120, eine Polarisationsbeleuchtung 100, die im wesentlichen ein Polarisationsumwandlungselement 130 enthält, einen Polarisationsstrahlteiler 200, der einen S-Polarisationslichtstrom reflektiert, der von der Polarisationsbeleuchtung 100 auf einen S-Polarisationslichtstromreflektor 201 gestrahlt wird, einen dichroitischen Spiegel 412, der eine blaue (B) Komponente aus dem Licht abtrennt, das vom 5- Polarisationsreflektor 201 des Polarisationsstrahlteilers 200 reflektiert wird, ein Reflexions- Flüssigkristall-Lichtventil 300B, das den abgetrennten blauen Lichtstrahl (B) moduliert, einen dichroitischen Spiegel 413, der eine rote (R) Komponente aus dem Licht nach der Abtrennung des blauen Lichtstrahls durch Reflexion abtrennt, ein Reflexions-Flüssigkristall-Lichtventil 300R, das den abgetrennten roten (R) Strahl moduliert, ein Reflexions-Flüssigkristall-Lichtventil 300G, das den verbleibenden grünen (G) Lichtstrahl moduliert, der den dichroitischen Spiegel 413 durchläuft, und ein optisches Projektionssystem 500, welches die von den drei Reflexions- Flüssigkristall-Lichtventilen 300R, 300G bzw. 300B modulierten Lichtstrahlen vermittels der dichroitischen Filter 412 und 413 und des Polarisationsstrahlteilers 200 vereinigt, und er umfaßt eine Projektionslinse, welche das vereinigte Licht auf einen Bildschirm 600 projiziert. Die oben genannte Flüssigkristallvorrichtung wird in den vorstehenden drei Reflextionslichtventilen 300R, 300G und 300B verwendet.
Der von dem Lichtquellenabschnitt 110 abgestrahlte beliebig polarisierte Lichtstrom wird durch die Sammellinse 120 in eine Mehrzahl von Zwischenlichtlichtströmen unterteilt und dann durch ein Polarisationsumwandlungselement 130 mit einer zweiten Sammellinse auf der Lichteinfallsseite in eine einzige Art von polarisiertem Lichtstrom (5-polarisierter Lichtstrom) umgewandelt, der im wesentlichen gleichförmig in der Polarisationsrichtung ist, und erreicht so den Polarisationsstrahlteiler 200. Der S-polarisierte Strahl, der das Polarisationsumwandlungselement 130 verläßt, wird von dem Reflektor 201 des Polarisationstrahlteilers 200 für den S-polarisierten Lichtstrom reflektiert, und vom reflektierten Lichtstrom wird der blaue (B) Lichtstrom von einer blauen Strahlreflexionsschicht des dichroitischen Spiegels 412 reflektiert und von dem Reflexions-Flüssigkristall-Lichtventil 300B moduliert.
Von den Lichtströmen, welche die Reflexionsschicht des dichroitischen Spiegels 411 für den blauen Strahl durchlaufen haben, wird der rote (R) Lichtstrom von der Reflexionsschicht des dichroitischen Spiegels 413 für den roten Strahl reflektiert und von dem Reflexions-Flüssigkristall- Lichtventil 300R moduliert. Andererseits wird der grüne (G) Lichtstrom, welcher die Reflexionsschicht des dichroitischen Spiegels 413 für den roten Strahl durchlaufen hat, von dem Reflexions-Flüssigkristall-Lichtventil 300 G moduliert. Die Farblichtstrahlen werden somit von den jeweiligen Reflexions-Flüssigkristall-Lichtventilen 300R, 300G und 300B moduliert.
Von den Farblichtstrahlen, die von den einzelnen Bildelementen der Flüssigkristallvorrichtungen reflektiert wurden, durchläuft die S-Polarisationskomponente den Strahlteiler 200 für den polarisierten Strahl nicht, der einen S-polarisierten Strahl reflektiert, während die P-Polarisationskomponente diesen durchläuft. Ein Bild wird durch die Strahlen gebildet, die diesen Strahlteiler 200 für den polarisierten Strahl durchlaufen haben.
Fig. 22(a) ist eine perspektivische Ansicht, die ein Mobiltelefon darstellt: 1000 ist ein Hauptkörper des Mobiltelefons, und in diesem ist 1001 ein Flüssigkristallanzeigeabschnitt, der eine Reflexions-Flüssigkristalltafel der Erfindung verwendet.
Fig. 22(b) stellt eine elektronische Vorrichtung mit dem Aussehen einer Armbanduhr dar: 1100 ist eine perspektivische Ansicht eines Uhrenhauptkörpers, und 1101 ist ein Flüssigkristallanzeigabschnitt, der die Reflexions-Flüssigkristalltafel der Erfindung verwendet. Diese Flüssigkristalltafel, die im Vergleich zur herkömmlichen Uhrenanzeige ein sehr präzises Bildelement aufweist, kann ein Fernsehbild anzeigen, wodurch ein Fernsehgerät mit dem Aussehen einer Armbanduhr ermöglicht wird.
Fig. 22(c) stellt ein tragbares Informationsverarbeitungsgerät wie beispielsweise sin Textverarbeitungsgerät oder einen PC dar: 1200 ist ein Informationsverarbeitungsgerät, 1202 ist eine Eingabeeinheit wie beispielsweise eine Tastatur, 1206 ist ein Anzeigeabschnitt, der die Reflexions-Flüssigkristalltafel der Erfindung verwendet, und 1204 ist der Hauptkörper des Informationsverarbeitungsgeräts. Die einzelnen elektronischen Vorrichtungen werden von einer Batterie gespeist. Daher ist es durch Verwendung einer Reflexions-Flüssigkristalltafel ohne Lichtquelle möglich, die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Da Peripherieschaltungen in die Leiterplatte der Tafel eingebaut werden können, wie bei der vorliegenden Erfindung, wird die Anzahl an Teilen stark reduziert, was eine Gewichtsreduzierung und eine Verkleinerung ermöglicht.
Wie aus den oben beschriebenen Beispielen klar wird, erzielt die Flüssigkristallvorrichtung der Erfindung einen hervorragenden Ansteuerspannungstoleranzbereich und ein Kontrastverhältnis, welche jenen des herkömmlichen Verfahrens überlegen sind, bei dem in Zeilenreihenfolge jede Abtastelektrode abgetastet wird, indem das Ansteuerverfahren verwendet wird, bei dem eine Mehrzahl von Abtastelektroden gleichzeitig ausgewählt wird. Insbesondere das konzentrierte Anlegen von Auswahlimpulsen während der Auswahlperiode ist sehr effektiv zum Vergrößern des Ansteuerspannungstoleranzbereichs.
Des weiteren ist es durch Unterteilen der Auswahlperiode in zwei oder mehrere Teile oder deren Aufteilung auf eine Mehrzahl von Abtastelektroden und das Vorsehen von Variationen im Zeitintervall zwischen den Perioden möglich, eine Optimierung abhängig von den Antworteigenschaften der einzelnen Anzeigeelemente zu erzielen.

Claims

1. Ansteuerverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung, die ein Paar gegenüberliegender Substrate (5) umfaßt, die zwischen sich eine Flüssigkristallschicht halten, bei dem:

die Flüssigkristallschicht zumindest einen Anfangszustand, in dem die Flüssigkristallmoleküle (1) einen Verdrillungswinkel Φ aufweisen, einen ersten stabilen Zustand, in dem der Flüssigkristall eine Ausrichtung von im wesentlichen Φ-180º aufweist, und einen zweiten stabilen Zustand besitzt, in dem der Flüssigkristall eine Ausrichtung von im wesentlichen Φ+180º aufweist;

die Ausrichtung der Flüssigkristallschicht gesteuert wird durch Abtastsignale, die an eine Vielzahl von auf einem der Substrate (5) gebildeten Abtastelektroden (4) angelegt werden, und durch Datensignale, die an eine Vielzahl von auf dem anderen Substrat (5) gebildeten Signalelektroden (4) angelegt werden; und

das Abtastsignal zumindest einen während einer Rücksetzperiode angelegten Rücksetzimpuls und einen während einer Auswahlperiode angelegten Auswahlimpuls aufweist und das Datensignal an die Signalelektroden (4) für jede Auswahl der Abtastelektroden (4) angelegt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Abtastelektroden (4) in mehrere Gruppen unterteilt ist, jeweilige Abtastsignale an die Abtastelektroden (4) in einer jeweiligen Gruppe im wesentlichen gleichzeitig angelegt werden und die mehreren Gruppen nacheinander ausgewählt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem 2n Abtastelektroden (4) in jeder der Gruppen vorhanden sind, wobei n eine ganze Zahl ist, die mindestens gleich 1 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem vier Abtastelektroden (4) in jeder der Gruppen vorhanden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Rücksetzimpuls im wesentlichen gleichzeitig an die Abtastelektroden (4) in den einzelnen Gruppen angelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Auswahlimpuls im wesentlichen gleichzeitig an die Abtastelektroden (4) in den einzelnen Gruppen während der Auswahlperiode angelegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die an die Abtastelektroden (4) in den einzelnen Gruppen angelegten Auswahlimpulse auf der Basis einer orthogonalen Funktion eingestellt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Auswahlimpuls kontinuierlich während der Auswahlperiode angelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der -Auswahlimpuls in Teilimpulse unterteilt wird und die Teilimpulse während der Auswahlperiode mit einem beliebigen Zeitintervall verteilt angelegt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Auswahlimpuls während einer Periode vom Beginn der Bewegung der Flüssigkristallmoleküle (1) aus einer vertikalen Ausrichtung zu einer der zwei stabilen Zustände hin bis zum Abschluß des Übergangs angelegt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die quadratischen Mittelwerte der an die Abtastelektroden während der jeweiligen Auswahlperioden angelegten Impulse untereinander gleich sind.

11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Zeitintervall als Verzögerungsperiode zwischen der Rücksetzperiode und dem Beginn der Auswahlperiode vorgesehen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Zeitintervall auf eine Periode eingestellt wird, die ein ganzzahliges Vielfaches einer Minimalauswahlperiode ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die einzelnen Gruppen aus den mehreren Abtastelektroden (4) bestehen, die einander benachbart sind, und die jeweiligen Abtastsignale gleichzeitig an die Abtastelektroden (4) in den einzelnen Gruppen angelegt werden.

14, Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die einzelnen Gruppen aus den mehreren Abtastelektroden (4) bestehen, die zufällig ausgewählt werden, und die jeweiligen Abtastsignale gleichzeitig an die Abtastelektroden (4) in jeder einzelnen Gruppe angelegt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Flüssigkristallvorrichtung in mehrere Anzeigebereiche unterteilt wird, die einzelnen Gruppen aus den Abtastelektroden (4) bestehen, die zufällig aus den einzelnen Anzeigebereichen ausgewählt wurden, und die Abtastung nacheinander von einer Gruppe zur anderen erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sich jede Gruppe aus zumindest einer virtuellen Elektrode und einer Mehrzahl tatsächlich existierender Abtastelektroden (4) zusammensetzt und ein Abtastsignal an die virtuelle Elektrode gleichzeitig mit den an die Mehrzahl tatsächlich existierender Abtastelektroden (4) angelegten Abtastelektroden angelegt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Abtastsignale an die die virtuelle Elektrode umfassenden Abtastelektroden innerhalb der einzelnen Gruppen geliefert werden und die Spannungsniveaus der an die Datensignalelektroden (4) angelegten Datensignale reduziert werden, indem die spezifizierten Daten für die virtuellen Elektroden eingestellt werden.

18. Elektronisches Gerät, das eine Flüssigkristallvorrichtung (1110R, 1110G und 1110B, 1206, 300R, 300B, 300G) enthält, die durch ein Flüssigkristallvorrichtungs-Ansteuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 angesteuert wird.