SE513947C2 - Control method for ferroelectric liquid crystal display (FLCD), by simultaneous addressing of selection electrodes under control window with parallel selection pulse sequences - Google Patents
Control method for ferroelectric liquid crystal display (FLCD), by simultaneous addressing of selection electrodes under control window with parallel selection pulse sequencesInfo
- Publication number
- SE513947C2 SE513947C2 SE9900870A SE9900870A SE513947C2 SE 513947 C2 SE513947 C2 SE 513947C2 SE 9900870 A SE9900870 A SE 9900870A SE 9900870 A SE9900870 A SE 9900870A SE 513947 C2 SE513947 C2 SE 513947C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- pulse
- selection
- control window
- control
- data
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3696—Generation of voltages supplied to electrode drivers
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
- G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
Description
lO 15 20 25 30 35 515 947 2 kristallmaterialen och/eller (ii) använda snabbare adresseringsmetoder. crystalline materials and / or (ii) use faster addressing methods.
(LCD) i den kända tekniken är styrelektroder normalt anordnade i en I en typisk vätskekristalldisplay rektangulär matris eller rutnät av korsande linjer (rader och kolumner). De omràden där rad- och kolumnelektroder skär eller överlappar varandra definierar ett flertal bildelement, benämnda pixlar. Alla pixlar i en given rad har således en radelektrod gemensam. Pä motsvarande sätt har alla pixlar i en given kolumn en kolumnelektrod gemensam. Den elektriska spänning eller det elektriska fält som alstras över vätskekristallmaterialet inom en given pixel är lika med spänningsskillnaden mellan de spänningssignaler som appliceras pä de tvâ elektroder som är associerade till pixeln. Denna elektriska spänning eller fält utgör den parameter som i sin tur styr pixlarnas omkoppling mellan deras olika elektrooptiska tillstànd. Omkopplingen styrs närmare bestämt av (i) varaktigheten hos den pàlagda spänningen och (ii) den pälagda spänningens amplitud.(LCD) in the prior art, control electrodes are normally arranged in a rectangular matrix or grid of intersecting lines (rows and columns) in a typical liquid crystal display. The areas where row and column electrodes intersect or overlap define a plurality of pixels, called pixels. All pixels in a given row thus have a row electrode in common. Similarly, all the pixels in a given column have one column electrode in common. The electric voltage or electric field generated across the liquid crystal material within a given pixel is equal to the voltage difference between the voltage signals applied to the two electrodes associated with the pixel. This electric voltage or field is the parameter which in turn controls the switching of the pixels between their different electro-optical states. The switching is more specifically controlled by (i) the duration of the applied voltage and (ii) the amplitude of the applied voltage.
Adresseringen av en ferroelektrisk vätskekristall- display utförs traditionellt genom att raderna skannas linje för linje med användning av selekteringspuls- sekvenser, samtidigt som ett flöde av datapulssekvenser appliceras parallellt till alla kolumner. Under ett tidsfönster som benämns styrfönster (CW - Control Window) mottar alla pixlarna i en vald rad sina data i form av datapulser, som ingår i nämnda datapulssekvenser.The addressing of a ferroelectric liquid crystal display is traditionally performed by scanning the rows line by line using selection pulse sequences, while applying a flow of data pulse sequences in parallel to all columns. During a time window called a Control Window (CW), all the pixels in a selected row receive their data in the form of data pulses, which are included in said data pulse sequences.
Selekteringspulssekvenserna, som appliceras pà selek- teringselektroderna, är inbördes identiska med undantag för ett fasskikt som är lika med styrfönstrets längd eller bredd. Den datapuls som mottas under styrfönstret bildar tillsammans med selekteringspulssekvensen ett över pixeln pälagt elektriskt styrfält, som bestämmer huruvida pixelns sluttillstànd skall vara antingen ljust (ON) eller mörkt (OFF). processen behöver dock i sig inte nödvändigtvis ha Den ferroelektriska omkopplings- 10 15 20 25 30 35 513 947 3 fullbordats under styrfönstret. Styrfönstrets längd eller bredd benämns adresseringstiden.The selection pulse sequences applied to the selection electrodes are mutually identical except for a phase layer which is equal to the length or width of the control window. The data pulse received during the control window, together with the selection pulse sequence, forms an electric control field applied over the pixel, which determines whether the final state of the pixel should be either light (ON) or dark (OFF). however, the process itself does not necessarily have to have the ferroelectric switching completed under the control window. The length or width of the control window is called the addressing time.
Fig 1 visar schematiskt till höger en typisk elektrodmatris 10 hos en LCD, innefattande ett flertal rad- eller selekteringselektroder 20 samt M kolumn- eller dataelektroder 30. Fig 1 visar också till vänster fas- skiktet mellan de olika styrfönstren CW hos selekterings- pulssekvenser 21 för åstadkommande av en tidsmulti- plexerad adressering av en rad 20 åt gången, genom att selekteringspulssekvenserna 21 appliceras till selek- teringselektroderna 20. Sålunda gäller att en bild skapas genom att selekteringselektroderna 20 skannas linje för linje genom applicering av nämnda selekteringspuls- samtidigt som datapulssekvenser 31 app- Styrfönstret CW sekvenser 21, liceras till alla dataelektroderna 30. för en given rad 20 definieras som den tidsperiod under vilken datat för alla pixlarna P i en given rad 20 mottar sitt data eller sina datapulser via dataelektroderna 30.Fig. 1 schematically shows on the right a typical electrode array 10 of an LCD, comprising a plurality of row or selection electrodes 20 and M column or data electrodes 30. Fig. 1 also shows on the left the phase layer between the different control windows CW of selection pulse sequences 21 for providing a time-multiplexed addressing of a row 20 at a time, by applying the selection pulse sequences 21 to the selection electrodes 20. Thus, an image is created by scanning the selection electrodes 20 line by line by applying said selection pulse sequences while data pulse sequences 31 app The control window CW sequences 21, is licensed to all the data electrodes 30. for a given line 20 is defined as the period of time during which the data for all the pixels P in a given line 20 receives its data or its data pulses via the data electrodes 30.
En SSFLC-cell uppvisar bistabilitet samt ett polärt (ferroelektriskt) fält. Tröskelvärdet för omkoppling mellan de två elektro- svar på ett applicerat yttre elektriskt optiska tillstànden är relaterat till spänningspulsens yta. I de tidiga adresseringsmetoderna (omkring 1985) fanns skrivpulsen och all erforderlig DC-kompensering innanför styrfönstret CW. Som en följd av detta blev linjeadresseringstiden flera gånger längre än vätske- kristallcellens egen omkopplingstid. Man insåg snart att styrfönstret kunde kortas om man raderade pixeln till ett tillstånd Senare flyttade man också ut en del av själva skrivpulsen (exempelvis OFF) innan man adresserar den. utanför styrfönstret, varvid man uppnådde linjeadres- seringstider i samma storleksordning som det ferro- elektriska vätskekristallmaterialets egen omkopplingstid.An SSFLC cell exhibits bistability as well as a polar (ferroelectric) field. The threshold value for switching between the two electrical responses to an applied external electrically optical state is related to the surface of the voltage pulse. In the early addressing methods (around 1985), the write pulse and all required DC compensation were inside the CW control window. As a result, the line addressing time became several times longer than the liquid crystal cell's own switching time. It was soon realized that the control window could be shortened if you deleted the pixel to a state. Later, you also moved part of the actual writing pulse (for example OFF) before addressing it. outside the control window, whereby line addressing times in the same order of magnitude as the own switching time of the ferroelectric liquid crystal material were achieved.
Därefter uppnådde man ytterligare hastighetsför- bättringar för SSFLC-displayer genom införandet av så kallade snabbadresserings-tekniker (fast addressing modes), såsom beskrivs i exempelvis "Advances and 10 15 20 25 30 35 513 947 4 problems in the development of ferroelectric liquid crystal displays", Mol.Subsequently, further speed improvements for SSFLC displays were achieved through the introduction of so-called fast addressing modes, as described in, for example, Advances and 10 15 20 25 30 35 513 947 4 problems in the development of ferroelectric liquid crystal displays. ", Mol.
Sid 57-72, 1992). adresserings-teknikerna baserade på det faktum att även Cryst. Liq. Cryst., volym 215, Enligt detta dokument är snabb- om den primära eller ferroelektriska omkopplingen styrs (-E) ferroelektriska domänerna inuti det ferroelektriska av ett ferroelektriskt moment som verkar pà de materialet, så kan ett dielektriskt moment (~E2) motverka den ferroelektriska omkopplingen i dess initiala fas och stabilisera/accelerera denna i dess slutsteg. Genom att hos det dielekt- riska momentet kan man styra den ferroelektriska om- variera RMS-värdet (root-mean-square) kopplingsprocess som äger rum under skrivpulsen, även om storleken hos själva skrivpulsen hålls konstant. I snabbadresserings-tekniken kan skrivpulsen därför föras ut från styrfönstret, så att linjeadresseringstiden reduceras till enbart en bråkdel av det ferroelektriska vätskekristallmaterialets egen omkopplingstid.Pp. 57-72, 1992). addressing techniques based on the fact that even Cryst. Liq. Cryst., Volume 215, According to this document, if the primary or ferroelectric switching is controlled (-E), the ferroelectric domains within the ferroelectric of a ferroelectric moment acting on those material, then a dielectric moment (~ E2) can counteract the ferroelectric the switching in its initial phase and stabilize / accelerate this in its final stage. By controlling the ferroelectric torque at the dielectric moment, the RMS (root-mean-square) switching process that takes place during the write pulse can be varied, even if the magnitude of the write pulse itself is kept constant. In the fast addressing technique, therefore, the write pulse can be output from the control window, so that the line addressing time is reduced to only a fraction of the ferroelectric liquid crystal material's own switching time.
Ett exempel på en adresseringsteknik eller -metod som utnyttjar ovan beskrivna dielektriska svar hos ett (den så kallade utgörs av "Split Writing"-metoden PLC-material i omkopplingens initiala fas "Hold Back"-tekniken) (SW). Denna kända teknik beskrivs i exempelvis WO95/23402 (uppfinnare P. Maltese).An example of an addressing technique or method that uses the above-described dielectric response of a (the so-called "Split Writing" method is PLC material in the initial phase of the switch "Hold Back" technique) (SW). This prior art is described in, for example, WO95 / 23402 (inventor P. Maltese).
Fig 3A visar schematiskt en selekteringspulssekvens 21 för en sådan känd "Split Writing"-metod med utnytt- jande av "Hold Back"-effekten hos en omkopplings-styrpuls 22 (benämnd selekteringspulsen 22 i det följande) innan- för styrfönstret CW. En tillräckligt lång raderingspuls 23 med en första polaritet (belägen framför styrfönstret CW, medför att alla radens pixlar - genom sitt ferro- till ett tillstànd (säg OFF). Denna raderingsoperation följs av en pausperiod 24, elektriska gensvar - "raderas" så att man undviker eventuella effekter från den starka raderingspulsen på kontrollfönstret. Därefter följer styrfönstret CW och en skrivpuls 25 med en polaritet motsatt polariteten hos raderingspulsen 23. De data- 10 15 20 25 30 35 513 947 5 pulssekvenser 31 som appliceras under styrfönstret till dataelektroderna visas inte i fig 3A.Fig. 3A schematically shows a selection pulse sequence 21 for such a known "Split Writing" method using the "Hold Back" effect of a switching control pulse 22 (hereinafter the selection pulse 22 hereinafter) within the control window CW. A sufficiently long erasing pulse 23 with a first polarity (located in front of the control window CW, causes all the pixels of the row - through its ferrous - to a state (say OFF). This erasing operation is followed by a pause period 24, electrical response - "erased" so that one then follows the control window CW and a write pulse 25 with a polarity opposite to the polarity of the erasure pulse 23. The data sequences 31 applied under the control window to the data electrodes are not shown in Fig. 3A.
Selekteringspulssekvensen 21 för radering och skrivning medför en DC-förskjutning på LC-materialet. I syfte att undvika en långtids-omkopplingseffekt och därmed en försämring av LC-materialet, har man infört en DC-kompenseringspuls 26 före raderingspulsen 23. Om denna DC-kompenseringspuls 26 är tillräckligt lång kan den koppla om alla pixlarna i den tillhörande raden till ON- tillståndet innan raderingspulsen 23 börjar.The selection pulse sequence 21 for erasing and writing causes a DC shift on the LC material. In order to avoid a long-term switching effect and thus a deterioration of the LC material, a DC compensation pulse 26 has been introduced before the erasing pulse 23. If this DC compensation pulse 26 is long enough, it can switch all the pixels in the associated row to ON the state before the erasing pulse 23 begins.
I enlighet med de ovan beskrivna, traditionella adresseringsteknikerna appliceras datapulssekvenser parallellt till dataelektroderna under styrfönstret CW.In accordance with the traditional addressing techniques described above, data pulse sequences are applied in parallel to the data electrodes below the control window CW.
Närmare bestämt gäller att varje datapulssekvens byggs upp genom användning av två olika datapulser för styrning av pixlarna mellan ON-tillståndet och OFF-tillståndet.More specifically, each data pulse sequence is constructed by using two different data pulses to control the pixels between the ON state and the OFF state.
(ON) och vilka används i kombination med den selek- Fig 3B visar två sådana olika datapulser 32-1 32-2 (OFF), teringspuls 22 som ingår i selekteringspulssekvensen 21 i fig 3A. Den första datapulsen 32-1 appliceras för om- koppling av pixeln till ON-tillståndet, medan den andra datapulsen 32-2 appliceras för omkoppling av pixeln till OFF-tillståndet. datapulser 32-1 och 32-2 har varje pixel raderats till Före mottagning av någon av dessa två OFF-tillståndet av raderingspulsen 23 som visas i fig 3A.(ON) and which are used in combination with the selection pulse 32-1 32-2 (OFF), selection pulse 22 which is included in the selection pulse sequence 21 in Fig. 3A. The first data pulse 32-1 is applied to switch the pixel to the ON state, while the second data pulse 32-2 is applied to switch the pixel to the OFF state. data pulses 32-1 and 32-2, each pixel has been erased to Before receiving either of these two OFF states of the erasure pulse 23 shown in Fig. 3A.
De två boxarna längst ner till höger i fig 3B visar två olika resulterande styrpulser 41-1 och 41-2, svarande mot spänningsskillnaden som appliceras över pixeln när denna drivs till ON-tillståndet respektive OFF-till- ståndet. Det är viktigt att notera att ON-styrpulsen 41-1 uppvisar ett relativt lågt RMS-värde, varemot OFF-styr- pulsen 41-2 uppvisar ett relativt högt RMS-värde. Enligt Maltese kommer det låga RMS-värdet hos ON-styrpulsen 41-1 inte att motverka en omkopplihg av pixeln från OFF-till- ståndet, och därför kommer pixeln att kopplas om till ON- tillståndet av den efterföljande skrivpulsen 25 (ej visad i fig 3B). Det höga RMS-värdet hos OFF-styrpulsen 41-2 10 15 20 25 30 35 513 947 6 kommer à andra sidan att motverka varje omkoppling av den efterföljande skrivpulsen 25, och därför kommer pixeln att hållas kvar i OFF-tillståndet som tidigare har åstad- kommits med raderingspulsen 23.The two boxes at the bottom right of Fig. 3B show two different resulting control pulses 41-1 and 41-2, corresponding to the voltage difference applied across the pixel when it is driven to the ON state and the OFF state, respectively. It is important to note that the ON control pulse 41-1 has a relatively low RMS value, whereas the OFF control pulse 41-2 has a relatively high RMS value. According to Maltese, the low RMS value of the ON control pulse 41-1 will not counteract a switching of the pixel from the OFF state, and therefore the pixel will be switched to the ON state of the subsequent write pulse 25 (not shown in Figs. 3B). The high RMS value of the OFF control pulse 41-2 10 15 20 25 30 35 513 947 6, on the other hand, will counteract any switching of the subsequent write pulse 25, and therefore the pixel will be retained in the OFF state previously produced. - come with the erase pulse 23.
Såsom visas i fig 3A och 3B uppvisar selekterings- pulsen 22 i styrfönstret CW fyra tidluckor SLl-SL4, och skrivpulsens 25 yta (utanför CW) är oberoende av datat. I detta utförande är skrivpulsens längd lika med fyra tid- luckor.As shown in Figs. 3A and 3B, the selection pulse 22 in the control window CW has four time slots SL1-SL4, and the surface of the write pulse 25 (outside CW) is independent of the data. In this embodiment, the length of the write pulse is equal to four time slots.
Fig 3C visar det elektrooptiska svaret hos en pixel i en FLC-display med 768 rader och som drivs med "Split Writing"-metoden enligt fig 3A och 3B. Amplituden hos selekteringspulsen 22 och datapulserna 32-1 och 32-2 var 17 V respektive 10 V, och längden hos tidluckorna SLl-SL4 var 32 ps, svarande mot en linjeadresseringstid (längden hos styrfönstret) pà 4 * 32 ps = 128 ps.Fig. 3C shows the electro-optical response of a pixel in a 768 line FLC display operated by the "Split Writing" method of Figs. 3A and 3B. The amplitude of the selection pulse 22 and the data pulses 32-1 and 32-2 were 17 V and 10 V, respectively, and the length of the time slots SL1-SL4 was 32 ps, corresponding to a line addressing time (the length of the control window) of 4 * 32 ps = 128 ps.
DC-kompenseringspulsen 26 och raderingspulsen 23, och deras elektrooptiska effekt, visas i diagrammet i fig 3C. I den övre delen av diagrammet visas en pulssekvens 40 som representerar en faktisk spänningspotential som appliceras över pixeln. Tvà motsatta omkopplingsopera- tioner är överlagrade i fig 3C: den tjockare kurvan Tl svarar mot en omkoppling OFF -9 ON som gensvar pà styr- pulsen 41-l i fig 3B, medan den tunnare kurvan T2 svarar mot en omkoppling ON -+ OFF som gensvar pà styrpulsen 41-2 i fig 3B. Pixeln tvingas dock alltid till OFF- tillståndet av raderingspulsen 23 före styrfönstret CW. I enlighet med fig 3A är styrfönstret CW markerat med tvà vertikala, streckade linjer och är visat i förstorad skala mitt i diagrammet. I den sistnämnda, förstorade vyn ser man tydligt att RMS-värdet i styrpulsen inuti styr- fönstret CW är väsentligt högre för den pulssekvens som leder till OFF-tillståndet än för den som leder till ON- tillståndet. ' 10 15 20 25 30 35 513 947 7 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Huvudändamålet hos uppfinningen är att åstadkomma en högre adresseringshastighet för en ferroelektrisk vätske- kristalldisplay (FLCD), (SSFLCD).The DC compensation pulse 26 and the erasing pulse 23, and their electro-optical power, are shown in the diagram in Fig. 3C. The upper part of the diagram shows a pulse sequence 40 which represents an actual voltage potential which is applied across the pixel. Two opposite switching operations are superimposed in Fig. 3C: the thicker curve T1 corresponds to a switching OFF -9 ON in response to the control pulse 41-in Fig. 3B, while the thinner curve T2 corresponds to a switching ON - + OFF in response on the control pulse 41-2 in Fig. 3B. However, the pixel is always forced to the OFF state by the erase pulse 23 before the control window CW. In accordance with Fig. 3A, the control window CW is marked with two vertical, dashed lines and is shown on an enlarged scale in the middle of the diagram. In the latter, enlarged view, it is clear that the RMS value in the control pulse inside the control window CW is significantly higher for the pulse sequence leading to the OFF state than for the one leading to the ON state. SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the invention is to provide a higher addressing speed for a ferroelectric liquid crystal display (FLCD), (SSFLCD).
Ett särskilt ändamål hos uppfinningen är att anvisa speciellt en ytstabiliserad FLCD en lösning som gör det möjligt att uppnå en ännu högre adresseringshastighet för en FLCD än vad som är möjligt med kända snabbadresserings-tekniker.A particular object of the invention is to provide in particular a surface-stabilized FLCD with a solution which makes it possible to achieve an even higher addressing speed for an FLCD than is possible with known fast-addressing techniques.
Ett särskilt ändamål hos uppfinningen år att anvisa en lösning som gör det möjligt att uppnå en ram-uppfrisk- ningstakt för FLCD-anordningar som är användbar för videoändamàl, dvs att uppnå en genomsnittlig linjeadres- seringstid på 64 us.A particular object of the invention is to provide a solution which makes it possible to achieve a frame refresh rate for FLCD devices which is useful for video purposes, i.e. to achieve an average line addressing time of 64 us.
Föreliggande uppfinning är baserad på insikten att den ovan beskrivna, specifika snabbadresserings-tekniken för FLC-displayer kan förbättras ytterligare genom användning av multilinje-adressering. Även om multilinje- adressering är i sig känd från teknikområdet vridna eller supervridna nematiska vätskekristaller (TN och STN), så gäller att eftersom ett FLC-material och ett TN/STN- vätskekristallmaterial uppvisar extremt olika elektro- optiska svar, så skulle det normalt inte vara möjligt att "kombinera" olika adresseringsprinciper för dessa två väsentligt olika material.The present invention is based on the insight that the above-described specific fast addressing technique for FLC displays can be further improved by using multi-line addressing. Although multiline addressing is known per se from the art of twisted or super-twisted nematic liquid crystals (TN and STN), it is true that since an FLC material and a TN / STN liquid crystal material exhibit extremely different electro-optical responses, it would not normally be possible to "combine" different addressing principles for these two substantially different materials.
Närmare bestämt är föreliggande uppfinning baserad på insikten att (i) FLC-material kända FLC-adresseringstekniker, och (ii) en specifik adresseringsteknik för (snabbadresserings-tekniken) bland flera en specifik adresseringsteknik för ett TN/STN-material (multilinje- adresseringstekniken) bland flera kända TN-adresserings- tekniker uppvisar nàgra gemensamma särdrag, och som en följd därav kan de användas för uppnående av ännu snabbare adressering av FLC-displayer.More particularly, the present invention is based on the insight that (i) FLC materials are known FLC addressing techniques, and (ii) a specific addressing technique for (fast addressing technique) among several a specific addressing technique for a TN / STN material (multi-line addressing technique) among several known TN addressing techniques have some common features, and as a result they can be used to achieve even faster addressing of FLC displays.
Innan uppfinningens särdrag beskrivs hänvisas nu först till fig 2, 4 och SA och SB för en illustration av 10 15 20 25 30 35 513 947 8 vad som är känt inom området multilinje-adressering för TN- och STN-vätskekristallmaterial_ Fig 2 visar upptill schematiskt en pulssekvens 50 för àstadkommande av en ON-omkoppling av en pixel i en TN-cell. I syfte att inte utsätta vätskekristalldisplayen för en likspänning inverteras alla spänningspolariteter under vartannat svep, såsom visas i fig 2. Den resul- terande nettolikspänningen över en komplett cykel är därför O V. Fig 2 visar också nertill svarskaraktä- ristiken 51 hos pixeln och ett relaxeringsfenomen 52 under ett flertal svepperioder T. En kurva 59 visar cellens medeltransmission under flera svep.Before describing the features of the invention, reference is now made to Figs. 2, 4 and SA and SB for an illustration of what is known in the field of multiline addressing for TN and STN liquid crystal materials. Fig. 2 shows schematically at the top a pulse sequence 50 for effecting an ON switch of a pixel in a TN cell. In order not to expose the liquid crystal display to a DC voltage, all voltage polarities are inverted during every other sweep, as shown in Fig. 2. The resulting net DC voltage over a complete cycle is therefore 0 V. Fig. 2 also shows the response characteristic 51 of the pixel and a relaxation phenomenon 52 during a plurality of sweep periods T. A curve 59 shows the average transmission of the cell during several sweeps.
Vridna eller supervridna nematiska vätskekristaller är i motsats till FLC-material inte ferroelektriska. De är därför endast RMS-känsliga. En RMS-spänning är propor- tionell mot den effekt som en spänningsvàgform över pixeln kan ge: 1 T _, /X EM = í; [Eurdfl 0 Med andra ord gäller att den elektrooptiska om- kopplingen från OFF-tillståndet till ON-tillståndet är oberoende av riktningen hos det yttre pàlagda fältet, dvs oberoende av tecknet eller polariteten hos de pälagda styrpulserna. Detta är en väsentlig skillnad i för- hållande till det ovan beskrivna, ferroelektriska vätske- kristallmaterialet som är kraftigt beroende av pulsens polaritet. I FLC-fallet medför en polaritetsväxling en ändring av det elektrooptiska tillståndet. De puls- sekvenser som appliceras pà selekteringselektroderna hos en TN/STN-display uppvisar således inte någon raderings- puls och inte någon skrivpuls'av det slag som visas i fig 3A. så är Vidare, i motsats till SSFLC-anordningar, omkopplingstiden hos TN- och STN-anordningar flera tio- 10 l5 20 25 30 35 515 947 9 potenser längre än selekteringstiden, och därför krävs det flera svep (scanning frames) för att fullständigt fullborda en omkoppling, såsom visas med linjen 59 i fig 2, eftersom det uppstår en viss mängd relaxering 52 mellan två adresseringar som en följd av den inneboende instabiliteten hos de elektrooptiska tillstànden hos en TN/STN-LCD.In contrast to FLC materials, twisted or super-twisted nematic liquid crystals are not ferroelectric. They are therefore only RMS sensitive. An RMS voltage is proportional to the effect that a voltage waveform across the pixel can give: 1 T _, / X EM = í; [Eurdfl 0 In other words, the electro-optical switching from the OFF state to the ON state is independent of the direction of the outer applied field, ie independent of the sign or polarity of the applied control pulses. This is a significant difference in relation to the ferroelectric liquid crystal material described above, which is strongly dependent on the polarity of the pulse. In the FLC case, a polarity change causes a change in the electro-optical state. Thus, the pulse sequences applied to the select electrodes of a TN / STN display do not exhibit any erasure pulse and no write pulse of the type shown in Fig. 3A. Furthermore, in contrast to SSFLC devices, the switching time of TN and STN devices is several tens of powers longer than the selection time, and therefore several scanning frames are required to completely complete a switch, as shown by line 59 in Fig. 2, since a certain amount of relaxation 52 occurs between two addresses as a result of the inherent instability of the electro-optical states of a TN / STN-LCD.
TN/STN-LCD-anordningar, vilka således är enbart RMS- beroende och ej beroende av riktningen hos det pàlagda styrfältet, samtidigt. kan drivas genom selektering av flera rader Såsom visas i fig 4 anordnas angränsande rad- eller selekteringselektroder i par, två och två, varvid varje sådant par adresseras samtidigt inom ett gemensamt styrfönster CW med användning av två olika selekterings- pulser 71-1 och 71-2. Såsom angivits ovan behövs det inte någon raderings- eller skrivpuls som i TN/STN-fallet.TN / STN-LCD devices, which are thus only RMS-dependent and not dependent on the direction of the applied control field, simultaneously. can be operated by selecting several rows As shown in Fig. 4, adjacent row or selection electrodes are arranged in pairs, two and two, each such pair being addressed simultaneously within a common control window CW using two different selection pulses 71-1 and 71- 2. As stated above, no erase or write pulse is required as in the TN / STN case.
Dock, SSFLC-anordningarna att omkopplingstiden hos TN/STN-LCD- såsom angivits ovan, gäller i motsats till anordningar är flera tiopotenser längre än selekterings- tiden. Därför krävs det även i fallet med multilinje- adressering ett flertal svep för att uppnå ett full- ständig omslag. Varje par av selekteringselektroder måste därför adresseras många gånger innan någon omkoppling av en pixel i raden kan fullbordas, dvs en fullständig om- koppling kräver ett flertal styrfönster CW.However, the SSFLC devices that the switching time of TN / STN-LCD- as indicated above apply in contrast to devices are several tens of powers longer than the selection time. Therefore, even in the case of multi-line addressing, several sweeps are required to achieve a complete cover. Each pair of selection electrodes must therefore be addressed many times before any switching of a pixel in the row can be completed, ie a complete switching requires a plurality of control windows CW.
Sålunda gäller att RMS-värdet över flera pixlar i en kolumn styrs samtidigt till hög eller låg med användning av en så kallad multilinje-adresseringsteknik. Styrningen av RMS-värdet hos spänningspotentialen över olika pixlar inom en gemensam kolumn åstadkoms med användning av rad- vågformer, som skapas utifrån en uppsättning ortogonala funktioner. Radvàgformerna är inbördes ortogonala och är oberoende av den information som skall visas. Kolumn- eller datavågformerna är à andra sidan beroende av den information som skall visas och är proportionella mot ortogonala transformer av kolumndatat. 10 15 20 25 30 513 947 10 Fig 5A visar några typiska pulsformer inom styr- fönstret hos en dubbelinje-adresseringsteknik hos en RMS- påverkbar TN-anordning. Styrfönstret består av fyra tid- luckor. Även om två tidluckor räcker om man enbart ser till drivningen, så används ytterligare två luckor för att invertera rad- och kolumnpulsformerna för DC-kompen- seringssyften. Hänvisningsbeteckning 71-1 och 71-2 representerar två olika selekteringspulser, medan hän- visningsbeteckningar 72-1 till 72-4 representerar fyra olika datapulser som skall kombineras med någon av de två selekteringspulserna 71-1 eller 71-2. Man har följ- aktligen tillgång till fyra olika kombinationer av det resulterande styrfältet över varje pixelpar hörande till en given kolumn och som adresseras samtidigt. Under ett styrfönster kommer två sådana pixlar i ett par sålunda att motta ett av följande fyra möjliga par av styrpulser, och därför drivas till en av fyra möjliga tillstånds- kombinationer: Pulser mottagna av Resulterande tillstånd hos pixelparet pixelparet Pulserna 73-1 och 73-2 OFF OFF Pulserna 73-3 och 73-4 OFF ON Pulserna 73-5 och 73-6 ON OFF Pulserna 73-7 och 73-8 ON ON För uppnàende av de ovan angivna ändamålen hos upp- finningen, och baserat på den ovan beskrivna insikten att man kan kombinera adresseringstekniker för två väsentligt olika vätskekristallmaterial, anvisas enligt uppfinningen en metod och en användning såsom definierat i patent- kraven.Thus, the RMS value over several pixels in a column is controlled simultaneously to high or low using a so-called multi-line addressing technique. The control of the RMS value of the voltage potential across different pixels within a common column is achieved using row waveforms, which are created from a set of orthogonal functions. The row waveforms are mutually orthogonal and are independent of the information to be displayed. The column or data waveforms, on the other hand, depend on the information to be displayed and are proportional to orthogonal transforms of the column data. Fig. 5A shows some typical pulse shapes within the control window of a dual line addressing technique of an RMS-controllable TN device. The control window consists of four time slots. Even if two time slots are sufficient if you only look at the drive, two more slots are used to invert the row and column pulse shapes for DC compensation purposes. Reference numerals 71-1 and 71-2 represent two different selection pulses, while reference numerals 72-1 to 72-4 represent four different data pulses to be combined with one of the two selection pulses 71-1 or 71-2. Consequently, you have access to four different combinations of the resulting control field over each pixel pair belonging to a given column and which are addressed simultaneously. During a control window, two such pixels in a pair will thus receive one of the following four possible pairs of control pulses, and therefore be driven to one of four possible state combinations: Pulses received by the resulting state of the pixel pair pixel pair Pulses 73-1 and 73-2 OFF OFF Pulses 73-3 and 73-4 OFF ON Pulses 73-5 and 73-6 ON OFF Pulses 73-7 and 73-8 ON ON To achieve the above objects of the invention, and based on the above described The realization that one can combine addressing techniques for two substantially different liquid crystal materials, according to the invention a method and a use as defined in the claims.
Enligt en första aspekt anvisar uppfinningen en metod att styra en ferroelektrisk vätskekristalldisplay, innefattande en första uppsättning elektroder, benämnda selekteringselektroder, och en andra uppsättning elekt- roder, benämnda dataelektroder, varvid elektrodöverlapp- 10 15 20 25 30 35 513 947 ll ningsomràde definierar pixlar, som är omkopplingsbara mellan olika optiska tillstànd. Metoden enligt upp- finningen innefattar följande steg: - att åstadkomma sekvenser av datapulser som matas parallellt till dataelektroderna, svarande mot data som skall skrivs in i pixlarna; - att åstadkomma, på en cyklisk bas till varje selekteringselektrod, en selekteringspulssekvens som uppvisar: (a) en selekteringspuls belägen inuti ett styrfönster för adressering av selekteringselektroden, under vilket styrfönster nämnda datapulser appliceras till var sin av dataelektroderna, varigenom det vid varje pixel hörande till selekteringselektroden och till en dataelektrod alstras en resulterande styrpuls, som svarar mot en spänningsskillnad som därigenom appli- ceras över pixeln under styrfönstret, (b) en raderingspuls belägen framför styrfönstret för drivning av alla pixlarna i selekteringselektroden i riktning mot ett förutbestämt första optiska till- stànd före styrfönstret, och (c) en skrivpuls, som är belägen åtminstone delvis utanför styrfönstret, varvid den resulterande styrpuls som appliceras över en given pixel styr huruvida nämnda givna pixel, vilken tidigare har drivits i riktning mot det första tillståndet av raderingspulsen, drivs av skrivpulsen in i det andra optiska tillståndet, skilt från det första optiska tillståndet; och - att adressera selekteringselektroderna i form av deluppsättningar en àt gången under nämnda styrfönster, där varje deluppsättning innefattar ett antal P 2 2 av nämnda selekteringselektroder, så att alla P selekte- ringselektroder i en för tillfället adresserad del- uppsättning adresseras samtidigt under det tillhörande styrfönstret genom en parallell applicering av P olika selekteringspulssekvenser av ovannämnda slag. 10 15 20 25 30 35 513 947 12 Ett styrfönster definieras här som en förutbestämd tidsperiod under vilken data, som är avsett för en given pixel, uppträder på den dataelektrod som är associerad med denna givna pixel.According to a first aspect, the invention provides a method of controlling a ferroelectric liquid crystal display, comprising a first set of electrodes, called selection electrodes, and a second set of electrodes, called data electrodes, the electrode overlap defining pixel area defining which are switchable between different optical states. The method according to the invention comprises the following steps: - to produce sequences of data pulses which are fed in parallel to the data electrodes, corresponding to data to be written into the pixels; providing, on a cyclic basis to each selection electrode, a selection pulse sequence having: (a) a selection pulse located within a control window for addressing the selection electrode, during which control window said data pulses are applied to each of the data electrodes belonging to each pixel of the selection electrode and to a data electrode a resulting control pulse is generated which corresponds to a voltage difference which is thereby applied across the pixel below the control window, (b) an erasing pulse located in front of the control window for driving all the pixels in the selection electrode towards a predetermined first optical before the control window, and (c) a write pulse located at least partially outside the control window, the resulting control pulse applied over a given pixel controlling whether said given pixel, which has previously been driven toward the first state of the erase pulse, is driven by the write pulse into the other o the optical state, separate from the first optical state; and - addressing the selection electrodes in the form of subsets once at said control window, each subset comprising a number of P 2 2 of said selection electrodes, so that all P selection electrodes in a currently addressed subset are addressed simultaneously under the associated control window by a parallel application of P different selection pulse sequences of the above kind. 5 15 20 25 30 35 513 947 12 A control window is defined here as a predetermined period of time during which data intended for a given pixel appears on the data electrode associated with this given pixel.
Vidare gäller att även om termen "puls" ibland definieras i tekniken som uppvisande en konstant amplitud under pulsens varaktighet, så gäller i detta sammanhang att termen "puls" ibland kan omfatta en sekvens av individuella pulser. Exempelvis omfattar ovannämnda "selekteringspulssëkvens" en selekteringspuls, en raderingspuls och en skrivpuls. "Selekteringspulsen" kommer normalt att omfatta ett antal individuella pulser, medan raderingspulsen och skrivpulsen vardera normalt kommer att bestå av en enda puls med konstant amplitud.Furthermore, although the term "pulse" is sometimes defined in the art as having a constant amplitude over the duration of the pulse, in this context the term "pulse" may sometimes comprise a sequence of individual pulses. For example, the above-mentioned "selection pulse sequence" comprises a selection pulse, an erasure pulse and a write pulse. The "selection pulse" will normally comprise a number of individual pulses, while the erase pulse and the write pulse will each normally consist of a single pulse of constant amplitude.
På motsvarande sätt kommer ovannämnda "datapuls" normalt att bestå av ett antal individuella pulser.Correspondingly, the above-mentioned "data pulse" will normally consist of a number of individual pulses.
Enligt uppfinningen drivs sålunda en PLC-display pà en tidmultiplexerad bas, där mer än en selekterings- elektrod eller adresseras åt gången, i kombination med användning av en snabbadresseringsteknik, för styrning av den ferroelektriska omkopplingen av vätskekristall- materialet. Huvuddelen av omkopplingen äger rum under skrivpulsen. Omkopplingen kan fullbordas under skriv- pulsens varaktighet, men i vissa fall kan det vara så att omkopplingen fullbordas först efter skrivpulsen, under påverkan av det pålagda växelströmsfältet. Det är emellertid styrpulsen som bestämmer huruvida skrivpulsen skall driva pixeln in i det andra tillståndet.According to the invention, a PLC display is thus operated on a time-multiplexed base, where more than one selection electrode or is addressed at a time, in combination with the use of a fast addressing technique, for controlling the ferroelectric switching of the liquid crystal material. The main part of the switching takes place during the write pulse. The switching can be completed during the duration of the write pulse, but in some cases it may be that the switching is completed only after the write pulse, under the influence of the applied AC field. However, it is the control pulse that determines whether the write pulse should drive the pixel into the second state.
Den resulterande styrpuls som appliceras över en given pixel styr enligt uppfinningen huruvida denna givna pixel, som tidigare har drivits i riktning mot det första tillståndet av raderingspulsen, skall drivas av skriv- pulsen in i det andra optiska tillståndet, skilt från det första optiska tillståndet. Uppfinnarna har upptäckt att det inte nödvändigtvis är RMS-värdet hos styrpulsen som avgör huruvida en omkoppling äger rum eller ej under skrivpulsen. Även andra parametrar hos styrpulsens form lO 15 20 25 30 35 515 947 13 har visat sig vara av betydelse för huruvida en omkopp- ling skall äga rum eller ej under skrivpulsen.The resulting control pulse applied over a given pixel controls according to the invention whether this given pixel, which has previously been driven in the direction of the first state of the erasing pulse, is to be driven by the write pulse into the second optical state, separate from the first optical state. The inventors have discovered that it is not necessarily the RMS value of the control pulse that determines whether or not a switch takes place during the write pulse. Other parameters of the control pulse shape 10 15 20 25 30 35 515 947 13 have also been shown to be important for whether a switching should take place or not during the write pulse.
Enligt ett föredraget utförande gäller speciellt att den uppfinningsenliga metoden innefattar steget att välja en förutbestämd skrivpolaritet för skrivpulsen, varvid steget att styra huruvida skrivpulsen skall driva pixeln in i det andra optiska tillståndet innefattar steget att styra hur stor del av nämnda styrpuls som uppvisar en polaritet motsatt nämnda skrivpolaritet under styr- fönstret. Antag exempelvis att en positiv polaritet har valts för skrivpulsen. Om styrpulsen dä uppvisar en tillräckligt stor negativ del kommer närvaron av denna negativa del att resultera i en kvarhàllningseffekt ("Hold Back"-effect) pà omkopplingsoperationen, dvs någon omkoppling inte kommer att äga rum under skrivpulsen. En positiv del eller en svagt negativ del kommer inte att undertrycka eller blockera omkoppling. Om man à andra sidan väljer negativ polaritet för skrivpulsen, så kommer en tillräckligt stor positiv del hos styrpulsen att blockera omkopplingen. I det följande kommer ett sådant tillräckligt stort omkopplingsblockerande parti med motsatt polaritet att benämnas "blockeringspartiet" hos styrpulsen. Detta "blockeringsparti" kan delas upp i ett antal "delpartier" fördelade i tiden innanför styr- fönstret.In particular, according to a preferred embodiment, the method according to the invention comprises the step of selecting a predetermined writing polarity for the writing pulse, the step of controlling whether the writing pulse is to drive the pixel into the second optical state comprising the step of controlling how much of said control pulse has a polarity opposite said writing polarity below the control window. For example, suppose a positive polarity has been selected for the write pulse. If the control pulse then has a sufficiently large negative part, the presence of this negative part will result in a holding back effect ("Hold Back" effect) on the switching operation, i.e. no switching will take place during the write pulse. A positive part or a weak negative part will not suppress or block switching. If, on the other hand, a negative polarity is selected for the write pulse, a sufficiently large positive part of the control pulse will block the switching. In the following, such a sufficiently large switch-blocking portion with opposite polarity will be referred to as the "blocking portion" of the control pulse. This "blocking portion" can be divided into a number of "sub-portions" distributed over time within the control window.
Uppfinnarna har även upptäckt att omkopplings- operationen också kan vara beroende av positionen i tiden hos nämnda parti med motsatt polaritet inom styrfönstret.The inventors have also discovered that the switching operation may also depend on the position in time of said portion with opposite polarity within the control window.
Om partiet är beläget nära skrivpulsen kommer det att ha en starkare blockeringseffekt.If the batch is located close to the write pulse, it will have a stronger blocking effect.
Enligt ett annat utförande, och i enlighet med den ovan beskrivna principen som angetts av Maltese för enkellinje-snabbadresseringstekniken, gäller att steget att styra huruvida skrivpulsen skall driva pixeln in i det andra optiska tillståndet innefattar steget att styra RMS-värdet hos den resulterande styrpulsen. 10 15 20 25 30 35 947 513 14 För närvarande anses det mest föredragna utförandet att innefatta en kombination av de ovanstående tvä utföringsformerna, dvs att utforma selekteringspulserna och datapulserna pä ett sätt som bäde (i) styr huruvida styrpulsen uppvisar ett "blockeringsparti" och (ii) styr RMS-värdet hos styrpulsen. I detta fall kommer sàväl ett polärt svar som ett dielektriskt svar att vara när- varande, och omkopplingen kommer att bero på den effek- tiva kraften eller nettokraften.According to another embodiment, and in accordance with the principle described above by Maltese for the single line fast addressing technique, the step of controlling whether the write pulse should drive the pixel into the second optical state comprises the step of controlling the RMS value of the resulting control pulse. At present, the most preferred embodiment is considered to include a combination of the above two embodiments, i.e. to design the selection pulses and the data pulses in a manner that both (i) controls whether the control pulse has a "blocking portion" and ( ii) controls the RMS value of the control pulse. In this case, both a polar response and a dielectric response will be present, and the switching will depend on the effective force or the net force.
Den uppfinningsenliga tekniken kan användas för att öka uppfriskningstakten för en given matrisstorlek, exempelvis för att uppnà en uppfriskningstakt som är tillräckligt hög för videosyften. Således kan man för den ovan beskrivna "Split Writing"-tekniken dubblera ram- uppfriskningstakten utan att minska bredden hos styr- fönstret.The technique according to the invention can be used to increase the refresh rate for a given matrix size, for example to achieve a refresh rate which is sufficiently high for video purposes. Thus, for the "Split Writing" technique described above, the frame refresh rate can be doubled without reducing the width of the control window.
Uppfinningen kan dock också användas för att öka en matrisstorlek utan att reducera en given ram-uppfrisk- ningstakt. Uppfinningen kan också användas för att öka bredden hos styrfönstret för en given matrisstorlek.However, the invention can also be used to increase a matrix size without reducing a given frame refresh rate. The invention can also be used to increase the width of the control window for a given matrix size.
ADagens SSFLC-displayer är i sig bistabila anord- ningar, dvs de har tvà väsentligen stabila optiska tillstànd. deluppsättning av selekteringselektroder innefattar P = 2 I ett föredraget utförande gäller att varje medlemmar. I detta fall kommer adresseringen enligt upp- finningen att innefatta P = 2 olika selekteringspuls- sekvenser och 2P = 4 olika datapulser, vilket resulterar i fyra olika möjliga tillständskombinationer (ON ON; ON OFF; OFF ON; OFF OFF) deluppsättning. Det finns emellertid möjlighet att öka för varje pixelpar i en adresserad adresseringshastigheten ytterligare genom att (i) (P > 2), använda någon känd eller framtida FLC- välja fler än tvä selekteringselektroder samtidigt och/eller display som uppvisar fler än tvà stabila elektrooptiska tillstànd.ADagen's SSFLC displays are in themselves bistable devices, ie they have two substantially stable optical states. subset of selection electrodes includes P = 2 In a preferred embodiment, each member applies. In this case, the addressing according to the invention will comprise P = 2 different selection pulse sequences and 2P = 4 different data pulses, which results in four different possible state combinations (ON ON; ON OFF; OFF ON; OFF OFF) subset. However, it is possible to increase for each pixel pair in an addressed addressing rate further by (i) (P> 2), using any known or future FLC- selecting more than two select electrodes simultaneously and / or display exhibiting more than two stable electro-optical states .
Det finns ett flertal viktiga skillnader mellan den (ii) kända multilinje-adresseringstekniken för TN/STN-LCD- 513 947 l5 anordningar och multilinje-adresseringstekniken enligt uppfinningen: 1. I den kända multilinje-adresseringen utförs skrivning 10 15 20 25 30 35 på TN/STN-material enbart genom användning av det dielektriska svaret på en RMS-skrivpuls, varemot uppfinningen åstadkommer en multilinje-adressering på ett material i vilket omkopplingen är väsentligen en följd av ett ferroelektriskt svar på en skrivpuls.There are several important differences between the (ii) known multiline addressing technique for TN / STN-LCD-513 947 15 devices and the multiline addressing technique according to the invention: 1. In the known multiline addressing, writing is performed on TN / STN material only by using the dielectric response to an RMS write pulse, whereas the invention provides a multiline addressing on a material in which the switching is essentially a consequence of a ferroelectric response to a write pulse.
Som en konsekvens av skillnaden i vätskekristall- material kommer i den kända multilinje-adresseringen skrivning inte att fullbordas under ett enda svep, utan det kräver flera svep för att fullbordas. Enligt uppfinningen utförs multilinje-adressering på ett sådant sätt att pixlarna kan kopplas om fullständigt under varje svep. Varje adresserad pixel i en under- uppsättning av elektroder når således sitt slut- tillstånd innan underuppsättningen adresseras igen under efterföljande svep.As a consequence of the difference in liquid crystal material, in the known multiline addressing, writing will not be completed in a single sweep, but will require several sweeps to be completed. According to the invention, multiline addressing is performed in such a way that the pixels can be completely switched during each scan. Each addressed pixel in a subset of electrodes thus reaches its final state before the subset is addressed again during subsequent sweeps.
I den kända multilinje-adresseringen äger all skrivning rum under en period då pixeln adresseras, dvs innanför styrfönstret, medan den egentliga skrivningen i uppfinningen äger rum i princip utanför styrfönstret, eftersom huvuddelen av skrivningen eller omkopplingen äger rum under skrivpulsen. Med andra ord gäller att den spänningsskillnad som härrör från selekteringspulssekvenserna och datapulssekven- serna inte åstadkommer någon skrivning i sig, som i TN-fallet, utan i stället gäller att spännings- skillnaden påverkar huruvida skrivning äger rum eller inte, utanför styrfönstret. Denna kombination av de applicerade pulserna som gör multilinje-adressering av FLCD-anordningar möjlig sker således inte mellan data- och skrivpulser, utan i stället mellan data- pulser och styrpulser, som styr en skrivprocedur 10 15 20 25 30 35 513 947 16 utanför styrfönstret. Denna skillnad är naturligtvis viktig, eftersom styrfönstret därigenom kan förkortas sä att ram-uppfriskningstakten kan ökas, även för multilinje-adressering.In the known multiline addressing, all writing takes place during a period when the pixel is addressed, ie inside the control window, while the actual writing in the invention takes place in principle outside the control window, since the main part of the writing or switching takes place during the writing pulse. In other words, the voltage difference arising from the selection pulse sequences and the data pulse sequences does not produce any writing per se, as in the TN case, but instead the voltage difference affects whether writing takes place or not, outside the control window. This combination of the applied pulses which makes multiline addressing of FLCD devices possible thus does not take place between data and write pulses, but instead between data pulses and control pulses, which control a writing procedure outside the control window. . This difference is of course important, since the control window can thereby be shortened so that the frame refresh rate can be increased, even for multi-line addressing.
I den kända multilinje-adresseringen uppvisar rad- eller selekteringspulssekvenserna pulser enbart innanför styrfönstret, varemot selekteringspuls- sekvenserna enligt föreliggande uppfinning uppvisar pulser även utanför styrfönstret, nämligen raderings- pulsen, àtminstone en del av skrivpulsen och even- tuellt en DC-kompenseringspuls.In the known multiline addressing, the row or selection pulse sequences have pulses only inside the control window, whereas the selection pulse sequences according to the present invention also have pulses outside the control window, namely the erasing pulse, at least a part of the write pulse and possibly a DC compensation pulse.
I den kända multilinje-adresseringen av TN/STN- displayer är det olika rad- eller selekterings- pulssekvenser som appliceras till en elektroddel- uppsättning inbördes helt olika, varemot selekte- ringspulssekvenserna enligt uppfinningen endast behöver vara olika innanför styrfönstret. Speciellt kan skrivpulsen, under vilken huvuddelen av den egentliga ferroelektriska skrivningen äger rum, företrädesvis vara samma för alla selekterings- pulssekvenser, även om mer än en selekteringselektrod adresseras samtidigt.In the known multiline addressing of TN / STN displays, different row or selection pulse sequences applied to an electrode subset are completely different from each other, whereas the selection pulse sequences according to the invention only need to be different inside the control window. In particular, the write pulse during which the main part of the actual ferroelectric writing takes place can preferably be the same for all selection pulse sequences, even if more than one selection electrode is addressed simultaneously.
I det fall "Hold Back"-tekniken används föreligger det en viktig och märkbar skillnad mellan den kända multilinje-adresseringstekniken för TN/STN-anord- ningar och den uppfinningsenliga multilinje- och snabbadresserings-tekniken för FLC-anordningar. I den kända tekniken kommer ett högt RMS-värde hos det elektriska fält som verkar pà pixeln att resultera i ett ON-tillstànd hos TN/STN-anordningen, varemot ett lägt RMS-värde kommer att'resultera i ett OFF-till- stånd, dvs ett starkt RMS-värde kommer att vrida TN- molekylerna i fältets riktning. I "Hold Back"- tekniken för adressering av en FLC-anordning är 10 15 20 25 30 35 515 947 17 situationen den motsatta. Ett högt RMS-värde hos styrpulsen under styrfönstret - i kombination med närvaron av ett tillräckligt långt "blockeringsparti" hos styrpulsen - kommer i stället att resultera i att (OFF). Ett lågt RMS-värde - i kombination med frånvaron av ett pixeln förblir i det raderade tillståndet tillräckligt långt "blockeringsparti" - kommer att initiera en omkoppling till ON-tillståndet, dvs kommer inte att blockera om skrivpulsens omkopp- lingseffekt.In the case where the "Hold Back" technique is used, there is an important and noticeable difference between the known multiline addressing technology for TN / STN devices and the multiline and fast addressing technology according to the invention for FLC devices. In the prior art, a high RMS value of the electric field acting on the pixel will result in an ON state of the TN / STN device, whereas a low RMS value will result in an OFF state. ie a strong RMS value will rotate the TN molecules in the direction of the field. In the "Hold Back" technique for addressing an FLC device, the situation is the opposite. A high RMS value of the control pulse below the control window - in combination with the presence of a sufficiently long "blocking portion" of the control pulse - will instead result in (OFF). A low RMS value - in combination with the absence of a pixel remaining in the erased state long enough "blocking portion" - will initiate a switch to the ON state, ie will not block the switching power of the write pulse.
Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen gäller att de olika selekteringspulssekvenserna, och de olika datapulserna och de resulterande styrpulserna år sådana att varje grupp av pixlar associerad med en given dataelektrod inom en deluppsättning kan drivas av styr- pulserna till vilken som helst av SP möjliga kombina- tioner av optiska tillstånd, där S är antalet optiska tillstånd och P är antalet selekteringselektroder i deluppsättningen. I exempelvis en situation där P = 3 och S = 2 (dvs en bistabil SSFLC-display adresserad med tre rader åt gången) är det möjligt att driva varje grupp om tre pixlar i en dataelektrod inom en adresserad del- uppsättning till var och en av de 23 = 8 möjliga kombina- (000, 001, OlO,...lll) dessa pixlar. Detta kan företrädesvis uppnås genom att tionerna av optiska tillstånd för selekteringspulserna hos de olika selekteringspuls- sekvenserna skapas utifrån ortogonala funktioner.According to a preferred embodiment of the invention, the different selection pulse sequences, and the different data pulses and the resulting control pulses are such that each group of pixels associated with a given data electrode within a subset can be driven by the control pulses to any of the SP possible combinations. optical states, where S is the number of optical states and P is the number of selection electrodes in the subset. For example, in a situation where P = 3 and S = 2 (ie, a bistable SSFLC display addressed with three rows at a time), it is possible to drive each group of three pixels in a data electrode within an addressed subset to each of de 23 = 8 possible combination- (000, 001, OlO, ... lll) these pixels. This can preferably be achieved by creating the optical state states of the selection pulses of the different selection pulse sequences based on orthogonal functions.
I ett föredraget utförande av uppfinningen uppvisar selekteringspulsen hos selekteringspulssekvensen ett DC- skift under styrfönstret. Närmare bestämt kan selekte- ringspulsen vara DC~förskjuten i skrivpulsens polari- tetsriktning.In a preferred embodiment of the invention, the selection pulse of the selection pulse sequence has a DC shift below the control window. More specifically, the selection pulse may be DC ~ offset in the polarity direction of the write pulse.
Andra föredragna utföranden av den uppfinningsenliga metoden är definierad i de bifogade patentkraven.Other preferred embodiments of the method according to the invention are defined in the appended claims.
Uppfinningen hänför sig också till användning av en omkopplingsstyrpuls för dubbla syften (snabbadressering 10 15 20 25 30 513 947 18 och multilinje-adressering) i enlighet med de ovan angivna principerna och såsom definierat i patentkravet 18.The invention also relates to the use of a dual-purpose switching control pulse (fast addressing and multiline addressing) in accordance with the principles set forth above and as defined in claim 18.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 visar schematiskt ett känt elektrod-matris- arrangemang i en LCD, samt en tillhörande tidsmulti- plexerad adressering med radselekteringselektroder.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 schematically shows a known electrode-matrix arrangement in an LCD, as well as an associated time-multiplexed addressing with row selection electrodes.
Fig 2 visar schematiskt en RMS-svarskaraktäristik hos en TN-vàtskekristallcell, och ett relaxeringsfenomen under flera svep.Fig. 2 schematically shows an RMS response characteristic of a TN liquid crystal cell, and a relaxation phenomenon during several sweeps.
Fig 3A visar en selekteringspulssekvens som används i en känd snabbadresserings-teknik av "Hold Back"-typ för en SSFLC-display.Fig. 3A shows a selection pulse sequence used in a known "Back Back" type fast addressing technique for an SSFLC display.
Fig 3B visar selekterings-, data- och styrpulser hörande till den kända snabbadresserings-tekniken i fig 3A.Fig. 3B shows selection, data and control pulses belonging to the known fast addressing technique in Fig. 3A.
Fig 3C visar pà ett överlagrat sätt de elektro- optiska gensvaren hos en PLC-cell, med användning av snabbadresserings-tekniken i fig 3A och 3B.Fig. 3C superficially shows the electro-optical responses of a PLC cell, using the fast addressing technique of Figs. 3A and 3B.
Fig 4 visar schematiskt en känd multilinje- adresseringsteknik för en TN-LCD (Twisted Nematic).Fig. 4 schematically shows a known multiline addressing technique for a TN-LCD (Twisted Nematic).
Fig SA och 5B visar selekterings-, data- och styrpulser hörande till den kända multilinjeadresserings- tekniken i fig 4.Figures SA and 5B show selection, data and control pulses belonging to the known multiline addressing technique in Figure 4.
Fig 6A och 6B visar ett första utförande av före- liggande uppfinning före en tidsmultiplexerad multilinje- adressering av en SSFLC-display.Figures 6A and 6B show a first embodiment of the present invention prior to a time division multiplexed multi-line addressing of an SSFLC display.
Fig 7A och 7B visar ett andra utförande av före- liggande uppfinning.Figs. 7A and 7B show a second embodiment of the present invention.
Fig 8A och 8B visar ett tredje utförande av före- liggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 513 947 19 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig 6-8.Figures 8A and 8B show a third embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION Certain preferred embodiments of the invention will now be described with reference to Figs. 6-8.
Generellt gäller i en elektrodmatris med R rader att varje rad- eller selekteringselektrod kombineras, vad gäller adressering, med åtminstone en ytterligare selek- teringselektrod, i syfte att bilda R/2 icke-samman- fallande deluppsättningar av selekteringselektroder. Även om en deluppsättning kan bestå av vilka som helst arbiträrt valda rader, är det enklare att bilda en deluppsättning utifrån två närliggande rader, såsom visat i fig 4 för den kända multilinje-adresseringstekniken. En ram är fullbordad när alla de R/2 deluppsättningarna av rad- eller selekteringselektroder har selekterats en gång. beskrivs nedan innefattar varje deluppsättning av I alla utföringsformerna av uppfinningen som adresserade selekteringselektroder N = 2 elektroder. Det är dock också möjligt att använda N > 2 för uppdelning av elektroderna i ett annat antal deluppsättningar. Det kan naturligtvis visa sig, beroende på det totala antalet selekteringselektroder, att några få deluppsättningar kommer att uppvisa ett annat antal elektroder.In general, in an electrode matrix with R rows, each row or selection electrode is combined, in terms of addressing, with at least one additional selection electrode, in order to form R / 2 non-coincident subsets of selection electrodes. Although a subset may consist of any arbitrarily selected rows, it is easier to form a subset from two adjacent rows, as shown in Fig. 4 of the prior art multi-line addressing technique. A frame is completed when all the R / 2 subsets of row or selection electrodes have been selected once. described below, each subset of I includes all embodiments of the invention as addressed selection electrodes N = 2 electrodes. However, it is also possible to use N> 2 to divide the electrodes into another number of subsets. Of course, depending on the total number of selection electrodes, it may turn out that a few subsets will have a different number of electrodes.
Nu hänvisas till det första utförandet av före- liggande uppfinning som visas i fig 6A-6D. Fig 6A visar två olika selekteringspulssekvenser 51-1 och 51-2, vilka har ett gemensamt styrfönster CW och som skiljer sig från varandra endast innanför detta styrfönster CV. Samma selekteringspulssekvenser matas till varje deluppsättning av selekteringselektroder, dock med ett fasskift före- trädevis lika med styrfönstret. Selekteringspulserna är företrädesvis konstanta i tiden, dvs de påverkas inte av det data som skrivs in i displayen.Referring now to the first embodiment of the present invention shown in Figures 6A-6D. Fig. 6A shows two different selection pulse sequences 51-1 and 51-2, which have a common control window CW and which differ from each other only inside this control window CV. The same selection pulse sequences are fed to each subset of selection electrodes, however with a phase shift preferably equal to the control window. The selection pulses are preferably constant in time, ie they are not affected by the data entered in the display.
På samma sätt som i snabbadresserings-tekniken i fig 3A gäller att varje selekteringspulssekvens 51-1 och 51-2 innefattar en DC-kompenseringspuls 56, en raderingspuls 53, en pausperiod 54, en selekteringspuls 51-1/52-2 och 10 15 20 25 30 35 513 947 20 en skrivpuls 55. Selekteringspulssekvenserna i fig 6A år således till viss del likadana som de hos "Split Writing"-systemet.In the same manner as in the fast addressing technique of Fig. 3A, each selection pulse sequence 51-1 and 51-2 includes a DC compensation pulse 56, an erase pulse 53, a pause period 54, a selection pulse 51-1 / 52-2 and Thus, the selection pulse sequences in Fig. 6A are to some extent similar to those of the "Split Writing" system.
Selekteringspulssekvenserna 51-1 och 51-2 i fig 6A och de tillhörande datapulserna 57-1 till 57-4 i fig 6B har utformats för multiplexering av en matris med 768 selekteringselektroder. Amplituden hos skrivpulsen 55 var lika med halva amplituden hos selekteringspulserna 52-1 och 52-2 i styrfönstret CW, i syfte att undvika varje interaktion med data. I syfte att uppnå en tillräckligt stor area under skrivpulsen, dvs i syfte att uppnå en skrivpuls som kan åstadkomma omkopplingen av det ferro- elektriska tillståndet, har man dubblerat skrivpulsens 55 bredd. Amplituderna hos raderingspulsen 53 och kompen- seringspulsen 56 valdes båda till att vara samma som skrivpulsens 55 amplitud. Bredden hos dessa två pulser 53 och 56 var sju respektive fyra gånger adresseringstiden CW. Pausperioden 58 valdes till åtta gånger adresserings- tiden CW.The selection pulse sequences 51-1 and 51-2 in Fig. 6A and the associated data pulses 57-1 to 57-4 in Fig. 6B have been designed for multiplexing a matrix of 768 selection electrodes. The amplitude of the write pulse 55 was equal to half the amplitude of the selection pulses 52-1 and 52-2 in the control window CW, in order to avoid any interaction with data. In order to achieve a sufficiently large area below the write pulse, ie in order to achieve a write pulse which can effect the switching of the ferroelectric state, the width of the write pulse 55 has been doubled. The amplitudes of the erase pulse 53 and the compensation pulse 56 were both selected to be the same as the amplitude of the write pulse 55. The widths of these two pulses 53 and 56 were seven and four times the addressing time CW, respectively. The pause period 58 was selected to eight times the addressing time CW.
I syfte att erhålla ett system där alla möjliga tillståndskombinationer kan erhållas med multilinje- adressering, skapades selekteringspulserna 52-1 och 52-2 i styrfönstret CW utifrån ortogonala funktioner.In order to obtain a system where all possible state combinations can be obtained with multi-line addressing, the selection pulses 52-1 and 52-2 were created in the control window CW based on orthogonal functions.
Adderingspulserna 53 omkopplar pixlarna till ett första tillstånd (t ex OFF), medan skrivpulsen 55 verkar till att koppla om pixlarna till ett annat tillstånd (ON). Omkopplingen fullbordas normalt under skrivpulsen, även om omkopplingen i vissa fall fullbordas först efter skrivpulsen under påverkan av det applicerade växel- strömsfàltet. Enligt uppfinningen gäller att skrivpulsens amplitud och bredd skall vara sådan att pixlarna drivs till det önskade tillståndet i beroende av formen hos styrfönstret. Företrädesvis år skrivpulsens 55 bredd sådan att den effektiva arean hos pulserna över pixlarna under skrivpulsens varaktighet är oberoende av de data- sekvenser som matas till dataelektroderna. Skrivpulsens bredd år exempelvis en heltalsmultipel av två tidluckor, 10 15 20 25 30 35 515 947 21 när två selekteringselektroder adresseras samtidigt. I detta utförande gäller således att selekteringspuls- sekvenserna 51-1 och 51-2 för två rader eller selek- teringselektroder i en deluppsättning skiljer sig från varandra endast innanför styrfönstret. 52-2, de inbördes olika datapulserna 57-1 till Fig 6B visar två selekteringspulser 52-1, fyra tillhörande, 57-4, till 57-8. som visas i fig 5A är selekteringspulserna 52-l och 52-2 samt formen hos åtta resulterande styrpulser 57-1 I motsats till det kända multilinje-systemet hos selekteringspulssekvenserna 51-1 och 51-2 i detta utförande båda förskjutna uppåt mot den positiva sidan, vilket ger en DC-förskjutning (kompenserad med pulserna 56). De fyra datapulserna 57-1 till 57-4 erhålls utifrån ortogonala transformer av det applicerade datat, och de resulterande spänningsskillnaderna i form av de åtta styrpulserna 58-l till 58-8 används för att tvinga varje pixelpar in i ett av fyra möjliga tillståndskombinationer (ON ON; ON OFF; OFF ON; OFF OFF). Om exempelvis två pixlar hörande till en given dataelektrod adresseras samtidigt och skall kopplas om till tillstàndskombina- "OFF oN", denna dataelektrod under styrfönstret. tionen så skall datapulsen 57-3 appliceras till Som ett resultat kommer den första pixeln att utsättas för styrpulsen 58-5 representerande både ett högt RMS-värde och ett negativt blockeringsparti. Den första pixeln kommer därför att hållas kvar i OFF-tillståndet. Den andra pixeln kommer att utsättas för styrpulsen 58-6 representerande ett lågt RMS-värde och inget negativt blockeringsparti. Denna pixel kommer därför att omkopplas av efterföljande skriv- puls 55 till ON-tillståndet.The add pulses 53 switch the pixels to a first state (eg OFF), while the write pulse 55 acts to switch the pixels to a second state (ON). The switching is normally completed during the write pulse, although in some cases the switching is not completed until after the write pulse under the influence of the applied AC field. According to the invention, the amplitude and width of the write pulse must be such that the pixels are driven to the desired state depending on the shape of the control window. Preferably, the width of the write pulse 55 is such that the effective area of the pulses over the pixels during the duration of the write pulse is independent of the data sequences fed to the data electrodes. The width of the write pulse is, for example, an integer multiple of two time slots, when two selection electrodes are addressed simultaneously. Thus, in this embodiment, the selection pulse sequences 51-1 and 51-2 for two rows or selection electrodes in a subset differ from each other only inside the control window. 52-2, the mutually different data pulses 57-1 to Fig. 6B show two selection pulses 52-1, four associated, 57-4, to 57-8. as shown in Fig. 5A, the selection pulses 52-1 and 52-2 and the shape of eight resulting control pulses 57-1 are in contrast to the known multiline system of the selection pulse sequences 51-1 and 51-2 in this embodiment both offset upwards towards the positive side. , which gives a DC offset (compensated with the pulses 56). The four data pulses 57-1 to 57-4 are obtained from orthogonal transforms of the applied data, and the resulting voltage differences in the form of the eight control pulses 58-1 to 58-8 are used to force each pixel pair into one of four possible state combinations ( ON ON; ON OFF; OFF ON; OFF OFF). If, for example, two pixels belonging to a given data electrode are addressed simultaneously and are to be switched to the state combination "OFF oN", this data electrode below the control window. As a result, the first pixel will be exposed to the control pulse 58-5 representing both a high RMS value and a negative blocking portion. The first pixel will therefore be kept in the OFF state. The second pixel will be subjected to the control pulse 58-6 representing a low RMS value and no negative blocking portion. This pixel will therefore be switched by the subsequent write pulse 55 to the ON state.
Såsom framgår av en jämförelse mellan fig 5A och 6A blir den logiska effekten av de resulterande styrpulserna som verkar på vätskekristallmaterialet innanför styr- fönstret i detta utförande av uppfinningen motsatt den logiska effekten i anordningarna med RMS-svar, eftersom ett högt RMS-värde innanför styrfönstret CW kommer att 10 l5 20 25 30 35 515 947 22 blockera varje omkoppling under skrivpulsen 55. Dessutom kommer en eventuell närvaro av ett blockeringsparti med motsatt polaritet till skrivpulsen att påverka omkopp- lingsoperationen.As can be seen from a comparison between Figs. 5A and 6A, the logic effect of the resulting control pulses acting on the liquid crystal material inside the control window in this embodiment of the invention is opposite to the logic effect in the RMS response devices, since a high RMS value inside the control window The CW will block each switch during the write pulse 55. In addition, the possible presence of a blocking portion of opposite polarity to the write pulse will affect the switching operation.
Datapulsernas amplitud är mindre kritiskt jämfört med den i multilinje-tekniken för drivning av RMS- påverkbara TN/STN-LCD-anordningar. Amplituden hos data- pulserna bör vara tillräckligt hög för att undertrycka en eventuell omkoppling av pixlarna som har styrts till OFF- tillståndet. Amplituden bör också vara tillräckligt hög för att åstadkomma AC-stabilisering hos de omkopplade tillstånden. En för hög amplitud hos datapulserna kan dock införa en viss påverkan på tillståndet hos pixeln utanför styrfönstret CW.The amplitude of the data pulses is less critical compared to that in the multiline technology for driving RMS-controllable TN / STN-LCD devices. The amplitude of the data pulses should be high enough to suppress any switching of the pixels that have been controlled to the OFF state. The amplitude should also be high enough to provide AC stabilization of the switched states. However, an excessive amplitude of the data pulses can have a certain effect on the state of the pixel outside the control window CW.
De SSFLC-celler som används för erhållande av resul- taten i fig 6C och 6D framställdes genom polering av ITO- plattor överdragna med PI-2610 polyimid. Mätningarna utfördes med användning av en cell med ett cellgap på 1,9 um med cellen fylld med en Hoechst-FLC-blandning Felix 16/OOO. Cellens omkopplingstid var omkring 115 ps när man applicerade en fyrkantsvåg med amplituder ¿l6 V och en periodtid på 800 us.The SSFLC cells used to obtain the results in Figures 6C and 6D were prepared by polishing ITO plates coated with PI-2610 polyimide. The measurements were performed using a cell with a cell gap of 1.9 μm with the cell filled with a Hoechst-FLC mixture Felix 16/000. The switching time of the cell was about 115 ps when applying a square wave with amplitudes ¿16 V and a period time of 800 us.
Det elektrooptiska gensvaret hos pixlarna i två rader observerade genom användning av en enda pixelcell, genom en modifiering av selekteringspulssekvensen enligt följande. Ramar motsvarande rad 1 och rad 2 sammanfördes till att bilda en enda selekteringspulssekvens. Datat för pixlarna i båda raderna selekterades till att vara samma.The electro-optical response of the pixels in two rows was observed using a single pixel cell, by a modification of the selection pulse sequence as follows. Frames corresponding to row 1 and row 2 were merged to form a single selection pulse sequence. The data for the pixels in both rows was selected to be the same.
Datapulssekvenserna gjordes således identiska i båda ramarna. Selekteringspulssekvenserna erhölls från en 8- kanalvågformsgenerator (FLC Electronics) styrd med en Macintosh-dator. Cellen placerades under ett polari- serande mikroskop (Olympus), och dess optiska svar mättes med användning av en snabb fotodetektor (PLC Electronics) och registrerades på ett digitalt oscilloskop (HP548l0A).The data pulse sequences were thus made identical in both frames. The selection pulse sequences were obtained from an 8-channel waveform generator (FLC Electronics) controlled by a Macintosh computer. The cell was placed under a polarizing microscope (Olympus), and its optical response was measured using a high-speed photodetector (PLC Electronics) and recorded on a digital oscilloscope (HP54810A).
Datainsamlingen utfördes med hjälp av en programvara från Labview. 10 15 20 25 30 35 515 947 23 Den resulterande spänningsskillnaden över cellen tillsammans med det elektrooptiska svaret visas i fig 6C.The data collection was performed using software from Labview. 10 15 20 25 30 35 515 947 23 The resulting voltage difference across the cell together with the electro-optical response is shown in Fig. 6C.
Datapulserna var sådana att pixeln i rad 1 är OFF och pixeln i rad 2 är ON. En expanderad vy av omkopplingen av en pixel i rad 1 till OFF-tillstànd ges i fig 6D. Efter en första omkoppling inverterades datapulssekvensen i styrfönstret, i syfte att visa en omkoppling till ON- tillståndet hos samma pixel. De tvâ kurvorna har över- lagrats för jämförelsesyfte. Den tjockare kurvan visar omkopplingen till ON-tillståndet, medan den tunnare kurvan visar omkopplingen till OFF-tillståndet. Data- pulssekvenserna ändrades slumpmässigt, och man veri- fierade därigenom att pixeln verkligen kopplades om till det förväntade tillståndet oberoende av det intilliggande datat. I detta experiment valdes tidluckan till 32 ps, vilket gav ett styrfönster pà 128 ps. Eftersom tvà rader adresserades samtidigt, blev linjeadresseringstiden i genomsnitt 64 us, vilket innebär att displayen kan drivas med videohastighet.The data pulses were such that the pixel in line 1 is OFF and the pixel in line 2 is ON. An expanded view of the switching of a pixel in row 1 to the OFF state is given in Fig. 6D. After a first switch, the data pulse sequence was inverted in the control window, in order to show a switch to the ON state of the same pixel. The two curves have been superimposed for comparison purposes. The thicker curve shows the switch to the ON state, while the thinner curve shows the switch to the OFF state. The data pulse sequences were changed randomly, thereby verifying that the pixel was indeed switched to the expected state regardless of the adjacent data. In this experiment, the time slot was selected to 32 ps, which gave a control window of 128 ps. Since two lines were addressed simultaneously, the line address time averaged 64 us, which means that the display can be operated at video speed.
Nu hänvisas till ett andra utförande i fig 7A och 7B, som i många avseenden svarar mot det första ut- förandet i fig 6A och 6B. Sàsom visas i fig 7A innefattar varje selekteringspulssekvens 61-l och 61-2 en kompen- seringspuls 66, en raderingspuls 63, en pausperiod 64, en selekteringspuls 62-1 och 62-2 inuti styrfönstret CW, och en skrivpuls 65. Detta andra utförande är föredraget i förhållande till utförandet i fig 6 eftersom det är mer kompatibelt med existerande displaydrivenheter samt lättare att generera. I fig 6 är datapulserna 57-1 till 57-4 datapulser med tre niväer, dvs tre olika spännings- nivåer används för att bygga upp varje datapuls. Såsom visas i fig 7B används endast två spänningsnivàer för att generera datapulserna 67-1 till 67-4 i detta utförande.Reference is now made to a second embodiment in Figs. 7A and 7B, which in many respects corresponds to the first embodiment in Figs. 6A and 6B. As shown in Fig. 7A, each selection pulse sequence 61-1 and 61-2 includes a compensation pulse 66, an erase pulse 63, a pause period 64, a selection pulse 62-1 and 62-2 within the control window CW, and a write pulse 65. This second embodiment is preferred over the embodiment of Fig. 6 because it is more compatible with existing display drives and easier to generate. In Fig. 6, the data pulses 57-1 to 57-4 are data pulses with three levels, ie three different voltage levels are used to build up each data pulse. As shown in Fig. 7B, only two voltage levels are used to generate the data pulses 67-1 to 67-4 in this embodiment.
Dessutom är selekteringspulserna 61-1 och 62-1 båda negativa och positiva och uppvisar spänningssekvenser +U +U -U +U och +U -U +U +U, medan sekvenserna i det första utförandet är +U +U O O och +U 0 +U O. I fig 7B 10 15 20 25 513 947 24 skall det noteras att alla styrpulserna 68-1 till 68-8 uppvisar ett negativt parti, men endast de med ett tillräckligt stort negativt parti (= ett "blockerings- parti") kommer att leda till ett OFF-tillstànd.In addition, the selection pulses 61-1 and 62-1 are both negative and positive and have voltage sequences + U + U -U + U and + U -U + U + U, while the sequences in the first embodiment are + U + UOO and + U 0 In Fig. 7B 10 15 20 25 513 947 24 it should be noted that all the control pulses 68-1 to 68-8 have a negative portion, but only those with a sufficiently large negative portion (= a "blocking portion"). will lead to an OFF state.
Det utförande som visas i fig 8A och 8B anses idag som det mest föredragna utförandet. Såsom visas i fig 8A innefattar varje selekteringspulssekvens 81-1 och 81-2 en kompenseringspuls 86, en raderingspuls 83, en pausperiod 84, en selekteringspuls 82-1 och 82-2 innanför styr- fönstret CW, och en skrivpuls 85. Fig 8B visar data- pulserna 87-1 till 87-4, samt de resulterande styr- pulserna 88-l till 88-8. Låga drivspänningar är före- dragna vad gäller effektförbrukning vid drivning av displayen, enkel tillverkning av drivkretsar. Dessutom är det föredraget att hålla antalet spänningsnivàer till ett minimum. Detta reducerar komplexiteten hos drivkretsarnas hårdvara. Vågformerna hos selekteringspulssekvenserna 81-1 och 81-2 i detta utförande är optimerade så att det -U). Antalet spänningsnivàer i vågformerna hos datapulserna 87-1 till endast finns tre spänningsnivåer (+U, O, 87-4 är enbart två. Drivkretsen är därför enkel, och drivkretsar tillgängliga för STN-LCD-anordningar kan användas. Jämfört med det kända "Split Writ"-tekniken) är det således möjligt med utförandet i fig 8A och 8B att driva dubbelt så många linjer utan någon väsentlig ökning av drivspànningarna.The embodiment shown in Figs. 8A and 8B is today considered to be the most preferred embodiment. As shown in Fig. 8A, each selection pulse sequence 81-1 and 81-2 includes a compensation pulse 86, an erase pulse 83, a pause period 84, a selection pulse 82-1 and 82-2 within the control window CW, and a write pulse 85. Fig. 8B shows the data pulses 87-1 to 87-4, and the resulting control pulses 88-1 to 88-8. Low operating voltages are preferred in terms of power consumption when operating the display, simple manufacture of driving circuits. In addition, it is preferable to keep the number of voltage levels to a minimum. This reduces the complexity of the drive circuit hardware. The waveforms of the selection pulse sequences 81-1 and 81-2 in this embodiment are optimized so that the -U). The number of voltage levels in the waveforms of the data pulses 87-1 to there are only three voltage levels (+ U, 0, 87-4 are only two. The drive circuit is therefore simple, and drive circuits available for STN-LCD devices can be used. Compared to the known "Split In the Writ "technique), it is thus possible with the embodiment in Figs. 8A and 8B to drive twice as many lines without any significant increase in the driving voltages.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9900870A SE513947C2 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Control method for ferroelectric liquid crystal display (FLCD), by simultaneous addressing of selection electrodes under control window with parallel selection pulse sequences |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9900870A SE513947C2 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Control method for ferroelectric liquid crystal display (FLCD), by simultaneous addressing of selection electrodes under control window with parallel selection pulse sequences |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9900870D0 SE9900870D0 (en) | 1999-03-10 |
SE9900870L SE9900870L (en) | 2000-09-11 |
SE513947C2 true SE513947C2 (en) | 2000-12-04 |
Family
ID=20414800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9900870A SE513947C2 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Control method for ferroelectric liquid crystal display (FLCD), by simultaneous addressing of selection electrodes under control window with parallel selection pulse sequences |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE513947C2 (en) |
-
1999
- 1999-03-10 SE SE9900870A patent/SE513947C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9900870D0 (en) | 1999-03-10 |
SE9900870L (en) | 2000-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6236385B1 (en) | Method of driving a liquid crystal display device | |
KR920010052B1 (en) | Liquid crystal device | |
US4870398A (en) | Drive waveform for ferroelectric displays | |
JP2637811B2 (en) | Multiple addressing liquid crystal display and multiple addressing method for liquid crystal display | |
KR100231216B1 (en) | Multiplex addressing of ferro-electric liquid crystal display | |
US5111317A (en) | Method of driving a ferroelectric liquid crystal shutter having the application of a plurality of controlling pulses for counteracting relaxation | |
JP4387113B2 (en) | Method and device for controlling switching of two states of a multiplexed bistable nematic liquid crystal display unit | |
US6351256B1 (en) | Addressing method and apparatus | |
JP4740860B2 (en) | Advanced method and apparatus with bistable nematic liquid crystal display | |
US7068250B2 (en) | Addressing multistable nematic liquid crystal device | |
JPS6033535A (en) | Driving method of optical modulating element | |
GB2308715A (en) | Drive circuit for a matrix-type display apparatus | |
SE513947C2 (en) | Control method for ferroelectric liquid crystal display (FLCD), by simultaneous addressing of selection electrodes under control window with parallel selection pulse sequences | |
US5963186A (en) | Multiplex addressing of ferro-electric liquid crystal displays | |
KR100444006B1 (en) | Ferroelectric liquid crystal display and multiplex addressing method | |
JPH09127483A (en) | Liquid crystal display device | |
US5748166A (en) | Addressing ferroelectric liquid crystal displays | |
JP2637517B2 (en) | Liquid crystal device | |
JP2009115968A (en) | Method of driving liquid crystal display device | |
JP2584752B2 (en) | Liquid crystal device | |
JP2005523477A (en) | Bistable liquid crystal display device including improved addressing means | |
GB2065354A (en) | Addressing liquid crystal displays | |
Matuszczyk et al. | Addressing modes of ferroelectric liquid crystal displays | |
JPS63259516A (en) | Method for driving matrix type liquid crystal display body | |
JP2000010077A (en) | Liquid crystal device and electronic equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |