DE3414704A1 - Verfahren zum ansteuern einer optischen moduliervorrichtung - Google Patents

Description

TeDTKE - BOHLING - KlNNE -'GrUPE ' " KTSS f\ /"*> O Dipl.-lng. H.Tiedtke

R=LLMANN - URAMS - OTRUJF Dipl.-Chem. G.Bühling

J 4 I4/U4 Dipl.-lng. R. Kinne _n_ Dipl.-lng. R Grupe

Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

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18. April 1984 DE 3 867

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung, wie z.B. einer Flüssigkristall-Vorrichtung, und insbesondere auf ein Zeitmultiplex· Ansteuerungsverfahren für eine Flussigkristal1-Vorrichtung zur Verwendung in einer optischen Moduliervorrichtung, wie beispielsweise einer S ichtanζeigevorrichtung, einer optischen Verschlußanordnung oder dergleichen.

Es sind bisher Flüssigkristall-Sichtanzeigevorrichtungen bekannt, die eine Abtastelektroden-Gruppe und eine Signalelektroden-Gruppe aufweisen, die als Matrix angeordnet sind, wobei zwischen die Elektrodengruppen eine Flüssigkristal1-Verbindung eingefüllt ist, um damit eine Vielzahl von Bilde lementen für die Sichtanzeige von Bildern oder Informationen zu formen. Bei diesen Sichtanzeigevorrichtungen wird ein Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren angewandt, bei dem an die Abtastelektroden aufeinanderfolgend und zyklisch selektiv Adressensignale angelegt werden und parallel hierzu synchron mit den Ad rossensi gna 1 en an die Si gna 1 c. 1 ckt roden

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selektiv vorbestimmte Informationssignale angelegt werden. Diese Sichtanzeigevorrichtungen und das Ansteuerungsveriahren hierfür haben jedoch schwerwiegende Mängel, die nachstehend beschrieben werden.
5

Ein Mangel besteht nämlich darin, daß es schwierig ist, eine hohe Dichte von Bildelementen oder eine große Bildfläche zu erreichen. Aus den Flüssigkristallen nach dem Stand der Technik sind wegen der verhältnismäßig hohen Ansprechgeschwindigkeit und dem niedrigen Leistungsverbrauch die meisten der bei Sichtanzeigevorrichtungen in der Praxis eingesetzten Flüssigkristalle verdrillte nematische bzw. TN-Flüssigkristalle, wie sie in dem Artikel "Voltage-Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal" von M. Schadt und W. Helfrich, Applied Physics Letters Vol. 18, Nr. 4 (15. Februar 1971) Seiten 127 und 128 angegeben sind. Bei den Flüssigkristallen dieser Art bilden die Moleküle des nematischen Flüssigkristalls, die ohne Anlegen eines elektrischen Felds eine positive dielektrische Anisotropie zeigen, eine in der Dickenrichtung von Flüssigkristallschichten verdrillte bzw. schraubenförmige Struktur (Helixstruktur), wobei die Moleküle dieser Flüssigkristalle parallel zueinander in den Ebenen von zwei Elektroden ausgerichtet bzw. ausgefluchtet sind. Andererseits sind nematische Flüssigkristalle, die beim Anlegen eines elektrischen Felds positive dielektrische Anisotropie zeigen, in der Richtung des elektrischen Felds ausgerichtet. Auf diese Weise können sie eine optische Modulation herbeiführen. Wenn Sichtanzeigevorrichtungen mit "^ einer Matrixelektrodenanordnung unter Verwendung von Flüssigkristallen dieser Art gebildet werden, wird an Bereichen

ι ·

(gewählten Punkten), an denen Abtastelektroden und Signa 1-elektroden gleichzeitig gewählt sind, eine Spannung angelegt, die höher als ein zum Ausrichten der Flüssigkristall-Moleküle in der zu den Elektrodenflächen senkrechten Rieh-

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tung erforderlicher Schwellenwert ist, wogegen an Bereichen (nicht gewählten Punkten), an denen keine Abtastelektrode und keine Signalelektrode gewählt ist, keine Spannung angelegt wird, so daß infolgedessen die Flüssigkristall-Moleküle gleichmäßig parallel zu den Elektrodenflächen ausgerichtet sind. Wenn an der oberen und der unteren Seite einer dermaßen gebildeten Flüssigkristall-Zelle Linear-Polarisatoren unter Nikolscher Überschneidung, nämlich mit zueinander im wesentlichen senkrecht stehenden Polarisationsachsen angeordnet werden, wird an den gewählten Punkten kein Licht durchgelassen, während es an den gewählten Punkten durchgelassen wird. Auf diese Weise kann die Flüssigkristall-Zelle als eine Abbildungsvorrichtung dienen.

Bei dem Aufbau einer Elektrodenmatrix wird jedoch ein bestimmtes elektrisches Feld an Bereichen errichtet, an denen Abtastelektroden gewählt sind, während Signalelektroden nicht gewählt sind, oder aber an Bereichen, an denen keine Abtastelektroden gewählt sind, aber Signalelektroden gewählt sind (wobei diese Bereiche als sog. "halbgewählte Punkte" bezeichnet werden). Falls die Differenz zwischen einer an die gewählten Punkte angelegten Spannung und einer an die halbgewählten Punkte angelegten Spannung aus-

²^ reichend groß ist und ein für das Ausrichten der Flüssigkristall-Moleküle senkrecht zu einem elektrischen Feld erforderlicher Spannungsschwellenwert auf einem Wert zwischen den Spannungen Liegt , arbeitet die Sichtanzeigevorrichtung normal. Sobald jedoch in der Praxis eine Anzahl ν _von Abtastzeilen zunimmt, nimmt mit dem Verhältnis 1:N eine Zeitdauer (ein Tastverhältnis) ab, während welcher bei der Abtastung einer Gesamtbildfläche (entsprechend einem Vollbild) an einem einzelnen gewählten Punkt ein wirksames elektrisches Feld errichtet wird. Aus diesem Grund ist hei der wiederholten Abtastung die Spannungsdifferenz

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zwischen einem Effektivwert an einem gewählten Punkt und nicht gewählten Punkten umso kleiner, je größer die Anzahl der Abtastzeilen ist. Dies führt folglich unvermeidbar zu den Mängeln, daß der Bildkontrast herabgesetzt ist und ein

Übersprechen bzw. Übergreifen auftritt. Diese Erscheinungen ergeben im wesentlichen unvermeidbare Probleme, die auftreten, wenn ein Flüssigkristall ohne bistabile Eigenschaften (das einen stabilen Zustand zeigt, bei dem die Flüssigkristall-Moleküle in einer horizontalen Richtung in Bezug auf die Elektrodenflächen ausgerichtet sind, aber nur beim wirksamen Anliegen eines elektrischen Felds in eine vertikale Richtung ausgerichtet sind) unter Nutzung des Zeitspeicherungseffekts angesteuert, nämlich wiederholt abgetastet wird. Zur Ausschaltung dieser Nachteile wurden ein Spannungsmittelungsverfahren, ein Doppelfrequenz-Ansteuerungsverfahren, ein Vielfachmatrixverfahren und dergleichen vorgeschlagen. Keines dieser Verfahren ist jedoch zur Ausschaltung der vorangehend genannten Mängel zufriedenstellend. Infolgedessen besteht derzeit der Zustand, daß die Entwicklung einer großen Bildfläche bzw. einer hohen Anordnungsdichte von Anzeigeelementon deshalb verzögert ist, weil es schwierig ist, die Anzahl von Abtastzeilen auf ausreichende Weise zu steigern.

^° Auf dem Gebiet von Druckern als Vorrichtungen zum Erzielen einer Hartkopie entsprechend eingegebenen elektrischen Signalen ist ein Laserstrahldrucker, bei dem elektrische Bildsignale in der Form von Lichtsignalen einem elektrofotografischen geladenen Material zugeführt werden, hinsichtlich der Dichte von Bildelementen und der Druckgeschwindigkeit hervorragend.

Der Laserstrahldrucker hat jedoch folgende Mängel: 1) Der Laserstrahldrucker hat große Geräteabmessungen. 2) Der Laserstrahldrucker hat mit hoher Geschwindigkeit bewegte mechanische Teile wie eine Polygonalablenkeinheit, die Geräusche verursachen, eine hohe mechanische Genauigkeit erforderlich machen usw.

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Zur Ausschaltung der vorstehend angeführten Unzulänglichkeiten wird als eine Vorrichtung zum Umwandeln elektrischer Signale in optische Signale eine Flussigkristall-Verschlußanordnung vorgeschlagen. Wenn jedoch mit einer Flüssigkristall-Verschlußanordnung Bildelementsignale erzeugt werden, sind beispielsweise zum Schreiben von Bildelementsignalen auf einer Länge von 200 mm in einer Dichte von 20 Punkten/mm 4000 Signalgeber erforderlich. In-,_n folgedessen sind zum voneinander unabhängigen Zuführen von Signalen zu den jeweiligen Signalgebern Zuleitungen für das Zuführen elektrischer Signale zu den jeweiligen Signalgebern erforderlich, wobei die Herstellung solcher Zuleitungen schwierig wird.

Im Hinblick darauf wurde ein weiterer Versuch unternommen, eine Zeile von Bildsignalen im Zeitmultiplex-Verfahren unter Aufteilung der Signalgeber auf mehrere Leitungen anzulegen.

Bei diesem Lösungsweg können Signalzuführungselektroden für mehrere Signalgeneratoren gemeinsam vorgesehen werden, was eine beträchtliche Verringerung der Anzahl tatsächlich erforderlicher Zuleitungen ermöglicht. Falls jedoch die

__ Anzahl N der Zeilen gesteigert wird, wenn gemäß der übli-25

chen praktischen Anwendung ein Flüssigkristall ohne Bistabilität eingesetzt wird, wird die Signaleinschaltzeit auf beträchtliche Weise auf 1/N verringert. Dies ergibt Schwierigkeiten insofern, als eine an einem fotoleitfähigen Material erreichte Lichtmenge verringert wird, das

Übersprechen auftritt und dergleichen.

'ι

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Ausschaltung der vorangehend genannten Mängeln, die bei Flüssigkristall-Sichtanzeigevorrichtungen oder optischen Flüssigkristall-35

Verschlüssen nach dem Stand der Technik anzutreffen sind,

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ein Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung und insbesondere einer Flüssigkristallvorrichtung zu schaffen, mit dem ein hohes Ansprechvermögen herbeigeführt werden kann. Ferner soll mit der Erfindung ein Ansteuerungsverfahren geschaffen werden, bei dem Bildelemente hoher Dichte gebildet werden können.

Weiterhin soll das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren kein Übersprechen hervorrufen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallvorrichtung soll ein Flüssigkristall, das Bistabilität in Bezug auf ein elektrisches Feld zeigt, und insbesondere ein ferroelektrisches Flüssigkristall mit chiral-smektischer C- oder H-Ph rise verwendet werden.

Ferner soll das erfindungsgemäße An steuerungsverfahren für Flüssigkristallvorrichtungen geeignet sein, die eine hohe

Bildelemente-Dichte und eine große Bildfläche haben. 20

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung wie beispielsweise einer Flüssigkristallvorrichtung mit einer Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenütergesetzten Signalelektroden und mit einem zwischen die Giuppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden eingefügten Material für die optische Modulation (wie beispielsweise einem Flüssigkristall)

° gelöst, welches Bistabilität hinsichtlich eines elektrischen Felds zeigt, wobei gemäß dem Verfahren zwischen eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode eine Spannung angelegt wird, die die Aus-

^° richtung des bistabilen Flüssigkristalls in einen ersten

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stabilen Zustand (als einen optisch stabilen Zustand) zuläßt, und zwischen die gewählte Abtastelektrode und Signalelektroden, die nicht aus der Gruppe der Signalelektroden gewählt sind, eine Spannung angelegt wird, die die Ausrichtung des bistabilen Flüssigkristalls in einen zweiten stabilen Zustand (als anderen optisch stabilen Zustand) zuläßt, oder zwischen eine aus der Gruppe der Abtast elektroden gewählte Abtastelektrode und die Gruppe der Signalelektroden eine Spannung angelegt wird, die die Ausrichtung des optischen Modulationsmaterials mit der Bistabilität in einen ersten stabilen Zustand zuläßt, und zwischen die gewählte Abtastelektrode und eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode eine Spannung angelegt wird, die bewirkt, daß das in den ersten stabilen Zu-

stand ausgerichtete Material bzw. Flüssigkristall in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet wird, wobei zwischen Abtastelektroden, die nicht aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählt sind, und die Gruppe der Signalelektroden eine Spannung mit einem Wert angelegt wird, der zwischen einer Schwellenspannung -V , ₂ (als Schwellenspannung für den zweiten stabilen Zustand) und einer Schwellenspannung V L₁ (als Schwellenspannung für den ersten stabilen Zustand) des Materials bzw. Flüssigkristalls mit den bistabilen Eigenschaften liegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Flüssigkristallvorrichtung mit einem Flüssigkristall mit chiral-smektischer Phase zeigt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch

die bistabilen Eigenschaften der bei dem erfindungs· ° gemäßen Verfahren verwendeten Flüssigkristallvorr i chtung ve ranschaulicht.

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Fig. 3 ist eino schematische Draufsicht, die eine Elektrodenanordnung einer Flüssigkristallvorrichtung zeigt, bei der das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren

angewandt wi rd.
5

Fig. 4A(a) zeigt die Kurvenform von an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signalen.

Fig. 4A(b) zeigt die Kurvenform eines an eine nicht gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals.

Fig. 4A(c) zeigL die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals.

Fig. 4A(d) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte Signalelektroden angelegten hiformationssignals.

Fig. 4B(a) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an

Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement A entspricht.

Fig. 4B(b) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement B entspricht.

Fig. 4B(c) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement C entspricht.

Fig. 4B(d) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt, wird, das einem Bildelement

D entspricht.

Fig. 5(a) zeigt die Kurvenform eines elektrischen Signals für eine gewählte Abtastelektrode bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.

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Fig. 5(b) zeigt die Kurvenform eines elektrischen Signals für nicht gewählte Abtastelektroden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 5(c) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 5(d) zeigt die Kurvenform eines an eine nicht gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 6(a) zeigt die Kurvenform eines elektrischen Signals für eine gewählte Abtastelektrode bei einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens .

Fig. 6(b) zeigt die Kurvenform eines elektrischen Signals für eine nicht gewählte Abtastelektrode bei dem

dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 6(c) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals bei

dem dritten Ausführungsbeispiel. 25

Fig. 6(d) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 7A(a) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals.

Fig. 7A(b) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte

Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals. 35

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Fig. 7A(c) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals.

Fig. 7A(d) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte 5

Signalelektroden angelegten Informationssignals.

Fig. 7B(a) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an

Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement

A entspricht. 10

Fig. 7B(b) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement B entspricht.

Fig. 7B(c) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement C entspricht.

Fig. 7B(d) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die <in Flüssigkrista D entspricht.

Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement

Fig. 8A(a) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals bei

einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Fig. 8A(b) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals bei

dem weiteren Ausführungsbeispiel. 30

Fig. 8A(c) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten InformationssignaIs bei dem weiteren Ausführungsbeispiel.

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Fig. 8A(d) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals bei dem weiteren Ausführungsbeispiel.

Fig. 8B(a) zeig¹: die Kurvenform einer Spannung, die bei dem weiteren Ausführungsbeispiel an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement A entspricht.

Fig. 8B(b) zeig; die Kurvenform einer Spannung, die bei dem weitere.ι Ausführungsbeispiel an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement B entspricht.

Fig. 8B(c) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die bei dem weiteren Ausführungsbeispiel an Flüssigkristall angelegt tfird, das einem Bildelement C entspricht.

Fig. 8B(d) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die bei dem weiteren Ausführungsbeispiel an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement I) entspricht. 20

Fig. 9(a), 9(b), 9(c] und 9(d) sind erläuternde Ansichten, die jeweils ein Beispiel für die Kurvenform einer an Signalelektroden angelegten Spannung zeigen.

Fig. 10A(a) zeigt die Kurvenform eines an e'. ne gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals.

Fig. 10A(b) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals.

Fig. 10A(c) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals.

Fig. 10A(d) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals.

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Fig. 10B(a) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement A entspricht.

Fig. 10B(b) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement B entspricht.

Fig. 10B(c) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem BiIdelement C entspricht.

Fig. 10B(d) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement D entspricht.

Fig. 11 ist eine grafische Darstellung, die zeigt, wie sich die Ansteuerungsstabi1ität in Abhängigkeit

von einem Wert k ändert, welcher der Absolutwert

des Verhältnisses eines an Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals V₁ zu an Signalelektroden angelegten elektrischen Signalen +_ V₂ ist.

Fig. 12A(a) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals.

Fig. 12ACb) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals.

" Fig. 12ACc) zeigt die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals.

Fig. 12ACd) zeigt die Kurvenform eines an nicht gewählte

Signalelektroden angelegten Tnformationssigna1s. 35

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Fig, 12B(a) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement A entspricht.

Fig. 12B(b) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement B entspricht.

Fig. 12B(c) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem Bildelement C entspricht.

Fig. 12B(d) zeigt die Kurvenform einer Spannung, die an Flüssigkristall angelegt wird, das einem BiId-

element D entspricht.

Fig. 12C ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für ein Bild zeigt, das durch eine Flüssigkristallvorrichtung nach dem Abschluß einer Vollbiidabtas-

tung erzeugt ist.

Fig. 12D(a) ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für ein Bild zeigt, bei dem das in Fig. 12C gezeigte Bild durch Neubeschriftung teilweise geändert ist.

Fig. 12D(b) zeigt die Kurvenform eines Informationssignals, das an eine Signalelektrode angelegt wird, die bei der teilweisen Neueinschreibung des Bilds mit

keiner neuen Bildinformation versehen werden soll.

Fig. 12D(c) und 12D(d) zeigen Kurvenformen jeweils einer Spannung, die an Flüssigkristall zwischen eine Signalelektrode, die bei der teilweisen Neuein-Schreibung des Bilds mit keiner neuen Bildinforma-

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tion versehen werden soll, und eine gewühlte Abtastelektrode bzw. zwischen die Signalelektrode und nicht gewählte Abtastelektroden angelegt wird.

Fig. 13 (a) zeigt die Kurvenform eines bei einem nächsten Ausführungsbeispiel an eine gewählte Abtastelektrode angelegten Signals.

Fig. 13(b) zeigt die Kurvenform eines bei dem nächsten Ausführungsbeispiel an nicht gewählte Abtastelektroden angelegten Signals.

Fig. 13(c) und 13(d) zeigen Kurvenformen von Informationssignalen, die jeweils an gewählte SignaIeLektroden

bzw. nicht gewählte Signa 1 elektroden aus Signalelektroden angelegt werden, denen neue Bildinformationen zugeführt werden sollen.

Fig. 13(e) zeigt die Kurvenform eines Signals, das an eine Signalelektrode angelegt wird, der information zugeführt werden soll.

Signalelektrode angelegt wird, der keine neue Bi Id-

Fig. 14(a) zeigt die Kurvenform eines bei einem weiteren Ausführungsbeispiel an eine gewählte Abtastelektro de angelegten Signals.

Fig. 14 (b) zeigt die Kurvenform eines bei dem weiteren Ausführungsbeispiel an nicht gewählte Ab tastelektroden angelegten Signals.

Fig. 14(c) und 14 (d) zeigen Kurvenformen von Information;.-Signalen, die bei dem weiteren Ausführungsbeispiel jeweils an eine gewählte Signalelektrode bzw. nicht gewählte Signalelektroden aus Signalelektroden angelegt werden, welchen neue Bildinformationen zugeführt werden sollen.

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Fig. 14(e) zeigt die Kurvenforn eines Signals, das an eine Signalelektrode angelegt wird, der keine neue Bildinformation zugeführt, werden soll.

Fig. 15 ist eine Draufsicht, die Matrixelektroden zeigt, die bei dem erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahren verwendet werden.

Fig. 16(a) bis 16(d) sind erläuternde Darstellungen, die jeweils ein an den Matrixel
elektrisches Signal zeigen.

jeweils ein an den Matrixelektroden anliegendes

Fig. 17(a) bis 17(d) sind erläuternde Ansichten, die je weils die Kurvenform einer Spannung zeigen, die zwischen die Matrixelektroden angelegt wird.

Fig. 18(a) ist ein Zeitdiagramm für ein Ansteuerungsver fahren, bei dem keine zeitliche Periode für das Anlegen eines Hilfssignals vorgesehen ist.

Fig. 18(b), 20 und 22 sind Zeitdiagramme für das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren.

Fig. 19 ist eine grafische Darstellung, die die Abhängigkeit einer Spannungsanlegedauer von einer Schwellenspannung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls zeigt.

Fig. 21 (a) ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Ansteuerungsschaltung zeigt, die gemäß dem in Fig. 20 gezeigten Zeitdiagramm betrieben wird.

Fig. 21 (b) zeigt Kurvenformen von Taktimpulsen CS, einem Ausgangssignal eines Datengenerators und einem Ausgangssignal DM eines Datenmodulators für die Abgabe von Ansteuerungssignalen für eine in Fig. 2 1(a)

-24- DIi 3 8(>7 gezeigte Gruppe von Signalelektroden.

Fig. 21 (c) zeigt ein Beispiel für eine Schaltung zum Erzeugen des in Fig. 21(b) gezeigten Ausgangs*igna1s DM

des Datenmodulators.

Fig. 23 ist eine Draufsicht, die einen optischen Flüssigkristall-Verschluß zeigt, bei dem das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren angewandt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Ansteuerungsverl'ahron kann als Material für die optische Modulation bzw. optisches Modulationsmaterial ein Material verwendet werden, das in Ab-

hängigkeit von einem anliegenden elektrischen Feld entweder einen ersten oder einen zweiten stabilen optischen Zustand, nämlich BistabiIitat bezüglich des angelegten elektrischen Felds zeigt, wie insbesondere ein Flüssigkristall mit diesen Eigenschaften.

Die vorzugsweise bei dem erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahren verwendbaren bistabilen Flüssigkristalle¹ bzw. Flüssigkristalle mit BiStabilität sind smcktisihc-, insbesondere chiral-smektische Flüssigkristalle mit Ferroelektrizität. Von diesen sind Flüssigkristalle mit c-1» L-ral-smektischer C-Phase (SmC*) oder Η-Phase (SmM') geeignet. Diese ferroelektrischen Flüssigkristalle sind beispielsweise in "Le Journal De Physique Letters" .">(>( L-OP ) , 1975, "Ferroelectric Liquid Crystals"; "Applied Physics Letters" 36(11), 1980, "Submicro Second Bistable Hlectrooptic Switching in Liquid Crystals"· "Solid State Physics" 16(141), 1981, "Liquid Crystal" usw. beschrieben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen ferroelektrischen Flüssigkristalle

³^ verwendet werden.

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Besondere Beispiele für bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare ferroelektrisehe Flüssigkrista11-Verbindungen sind Disiloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutylc innamat (DOBAMBC), Hexyloxybenzyliden~p'-amino-2-chloropropyleinnamat (HOBACPC), 4-0-(2-methyl)-butylresorcyliden-4 '-oetylanilin (MBRA8) und dergleichen.

Wenn eine Vorrichtung unter Verwendung dieser Materialien aufgebaut wird, kann die Vorrichtung an einem Kupferblock oder dergleichen gelagert werden, in den ein Heizelement eingebettet ist, um einen Temperaturzustand herbeizuführen, bei dem die Flüssigkristall-Verbindungen eine SmC*-Phase oder eine SmH*-Phase einnehmen.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Beispiel für eine ferroelektrische Flüssigkristall ze; 1 Ie gezeigt. Mit 11 und 11a sind Grundplatten (Glasplatten) bezeichnet, auf die jeweils eine durchsichtige Elektrode beispielsweise aus In^O,, SnO₇, Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder dergleichen angebracht ist. Zwischen den Platten ist hermetisch ein Flüssigkristall mit SmC*-Phase eingeschlossen, in welchem Flüssigkristall-Molekularschichten 12 senkrecht zu den Oberflächen der Glasplatten ausgerichtet sind. Ausgezogene Linien 13 stellen Flüssigkristall-Moleküle dar. Jedes Flüssigkristall-

molekül 13 hat in der zu seiner Achse senkiechten Richtung ein Dipolmoment (PjL.) 14. Wenn zwischen die an den Glasplatten 11 und 11a gebildeten Elektroden eine Spannung über einem bestimmten Schwellenwert angelegt wird, wird die Schraubenstruktur bzw. Helixstruktur der Flüssigkristallmoleküle 13 aufgelöst, um die Ausrichtung der jeweiligen Flüssigkristallmoleküle 13 so zu ändern, daß alle Dipolmomente (PJL) 14 in der Richtung des elektrischen Felds gerichtet sind. Die Flüssigkristallmoleküle 13 haben langgestreckte Form und zeigen zwischen der langen Achse und der kurzen Achse derselben eine Brechungsanisotropie. Infolgedessen ist es leicht ersichtlich, daß beispielsweise

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dann, wenn an der oberen und der unteren Oberfläche der Glasplatten Polarisatoren unter Nikolscher Überschneidung, nämlich unter Überkreuzung ihrer Polarisationsrichtungen angeordnet werden, die dermaßen gestaltete Flüssigkristallzelle als eine optische Flussigkrista11-Modu1iervorrichtung wirkt, deren optische Eigenschaften sich in Abhängigkeit von der Polarität einer angelegten Spannung ändern. Wenn ferner die Flüssigkristallzelle genügend dünn ist (wie beispielsweise ein pm dick ist), wird die HeIixstruktur der Flüssigkristallmolekül·Ie auch ohne Errichten eines elektrischen Felds aufgelöst, wodurch gemäß der Darstellung in Fig. 2 das Dipolmoment einen von zwei Zuständen arm inirn t , nämlich einen Zustand P in einer oberen Ausrichtung 24 oder einen Zustand Pa in einer unteren Ausrichtung 24a. Wenn gemäß der Darstellung in Fig. 2 an einer Zelle mit den vorstehend genannten Eigenschaften ein elektrisches Feld E oder Ea errichtet wird, welche¹ höher als ein bestimmter Schwellenwert sind und voneinander· hinsichtlich der Polarität verschieden sind, wird in Abhängigkeit von dem Vektor des elektrischen Felds E oder Ea das Dipo lmomententweder in die obere Richtung 24 oder in die untere Richtung 24a gelenkt. Dementsprechend werden die Flüssigkristallmoleküle entweder in einem ersten stabilen Zustand 23 oder in einem zweiten stabilen Zustand 23a ausger i ch t e t.

Wenn als optisches Modulationselement das vorstehend beschriebene ferroelektrische Flüssigkristall verwendet wird, sind zwei Vorteile erzielbar. Der erste besteht darin, dal.') die Ansprechgeschwindigkeit" ziemlich hoch ist. Der zweite besteht darin, daß die Ausrichtung des Flüssigkristalls Bistabilität bzw. bistabile Eigenschaften zeigt. Der zweite Vorteil wird im weiteren beispielsweise anhand der Hg. I erläutert. Wenn an den Flüssigkristallen das elektrische Feld E errichtet wird, werden sie in den ersten stabilen Zustand 23 ausgerichtet. Dieser Zustand wird auch dann

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stabil beibehalte ι, wenn das elektrische Feld aufgehoben wird. Wenn andererseits in der Gegenrichtung zu dem elektrischen Feld B d is elektrische Feld Ea errichtet wird, werden die Flussi ;kristal!moleküle in den zweiten stabilen Zustand 23a ausgerichtet, wodurch die Richtungen der Moleküle geändert werlen. Der letztere Zustand wird gleichermaßen auch dann scabil beibehalten, wenn das elektrische Feld aufgehoben WLrd. Solange ferner die Stärke des angelegten elektrisch in Felds E nicht oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts Ii ?gt, stehen die Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen Ausrichtungszuständen. Zum wirkungsvollen Herbeiführen der lohen Ansprechgeschwindigkeit und der Bistabilität ist es vorteilhaft, wenn die Zelle so dünn wie möglich ist, und :war üblicherweise 0,5 μπι bis 2 0 μτα und

insbesondere 1 pm bis 5 pm dick ist. Fiine elektroopti sehe Flussigkristall-V>rrichtung mit einem Matrixelektrodenaufbau, bei der d is ferroelektrisehe Flüssigkristall dieser Art verwendet wirl, ist beispielsweise in der US-PS 4 367

924(Clark und Ragjrwal1)vorgeschlagen. 20

Bei einem vorzugsweise gewählten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Flüssigkristallvorrichtung vorgesehBn, die eine Gruppe von aufeinanderfolgend durch Abtastsigna Le gexvählten Abtastelektroden, eine Grup-

pe von in Abstand der Gruppe der Abtastelektroden gegenübergesetzten Sig ialelektroden, die nach vorbestimmten InformationssignaLen angewählt werden, und zwischen den beiden Elektroden gruppen angeordnetes Flüssigkristall aufweist. Diese Flüssigkristallvorrichtung kann dadurch angesteuert werden, diß an eine gewählte Abtastelektrode der Flüssigkristallvorrichtung ein elektrisches Signal mit Phasen t- und t- angelegt wird, deren Spannungspegel voneinander verschieden sind, und daß an die Signalelektroden elektrische Signale angelegt werden, deren Spannungspegel voneinander in Abhängigkeit davon verschieden sind, ob eine

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vorbestimmte Information vorliegt oder nicht; dabei entsteht auf der gewählten Abtastelektrodenzeile in einem Bereich oder in Bereichen, in dem ein Informationssignal

vorliegt bzw. Informationssignale vorliegen, bei der Phase 5

t- (oder t„) ein elektrisches Feld in einer Richtung,die das Ausrichten des Flussigkrista1Is in einen ersten stabilen Zustand zuläßt, bzw. in Bereichen, in denen kein derartiges Informationssignal vorliegt, in der Phase t_; (oder 1.) ein elektrisches Feld in der Gegenrichtung, die das Ausrichtung des Flüssigkristalls in einen zweiten stabilen Zustand zuläßt. F,in Beispiel mit Einzelheiten des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird anhand der Fi». 3 und 4 beschrieben.

*° Die Fig. 3 zeigt schematisch ein Beispiel einer Zelle 31 mit einer Matrixelektrodenanordnung, bei der eine ferroelektrische Flüssigkristallverbindung zwischen ein Paar aus einander unter Abstand gegenübe rgeset ζ te r lilektrodengruppen eingefügt ist. Mit 32 und 33 sind jeweils eine Gruppe von Abtastelektroden bzw. eine Gruppe von Signalelektroden bezeichnet. Die Fig. 4A(a) und Ί Λ (b ) .-eigen jeweils elektrische Signale, die an eine gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegt werden, bzw. elektrische Signale, die an die anderen Abtastelektroden (nicht gewühlten Abtastelektroden) YiUn) angelegt werden. Andererseits zeigen die Fig. 4A(c) und 4A(d) elektrische Signale, die an eine gewählte Signalelektrode 33(s) angelegt werden, bzw. elektrische Signale, die an die nicht gewählten Signa1e1ektroden 33(n) angelegt werden. In den Fig. 4A(a) bis 4A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Wenn beispielsweise) ein Bewegiingsb ι 1 d bzw. Laufbild dargestellt wird, werden die Abtasiο 1ektroden 32 aufeinanderfolgend und periodisch angewählt. Falls eine Schwellenspannung zur Bildung eines ersten stabilen Zu:-, lands des Flüssigkristalls mit ßistabi1itat bzw. des bistabilen

-29- DI! 3 86 7

Flüssigkristalls als Vv₁ bezeichnet wird und eine Schwellenspannung zur Bildung eines zweiten stabilen Zustand* des Flüssigkristalls mit -V , . bezeichnet wird, ist ein an die gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegtes elektrisches Signal eine Wechselspannung mit dem Wert V in einer Phase (einem Zeitraum) t. und dem Wert -V in einer Phase (einem Zeitraum) t.., wie es in der Fig. 4A(a) gezeigt ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 4A(b) werden die anderen Abtastelektroden 32 (n) in den geerdeten bzw. mit Masse verbundenen Zustand geschaltet. Infolgedessen haben die an diesen Elektroden auftretenden elektrischen Signale OV. Andererseits wird gemäß der Darstellung in Fig. 4A(c) an die gewählte Signalelektrode 33(s) ein elektrisches Signal

V angelegt, während gemäß Fig. 4A(d) an die nicht gewählten Signalelektroden 33 (n) ein elektrisches Signal -V angelegt wird. In diesem Fall uιrd die Spannung V auf einen erwünschten bzw. Sollwert eingestellt, der den Bedingungen

V <: V _hl < 2V und -V> -V_th2 > -2V genügt. Die Kurvenformen der bei dem Anlegen dieser elektrischen Signale an den

jeweiligen Bildelementen anliegenden Spannungen sind in Fig. 4ß gezeigt. Die in den Fig. 4B(a), 4B(b), 4B(c) und 4B(d) gezeigten Kurvenformen entsprechen jeweils Bildelementen A, B, C bzw. D, die in Fig. 3 gezeigt sind. D.h., gemäß Fig. 4B(a) wird an die Bildelemente A auf der ge-

^ΔΟ wählten Abtastzeile während der Phase t., eine Spannung angelegt, die mit IV oberhalb des Schwellenwerts V , liegt. Ferner wird an die Bildelemente B der gleichen Abtastzeile während der Phase t.. eine Spannung angelegt, die mit -2V unter dem Schwellenwert -V.,- liegt· Demgemäß ändert sich die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in Abhängigkeit davon, ob auf einer gewählten Abtastelektrodenzeile eine Signalelektrode gewählt ist oder nicht. D.h., wenn eine bestimmte Signalelektrode gewählt ist, werden die Flüssigkristallmoleküle in den ersten stabilen Zustand ausgerichtet, während sie in den zweiten stabilen Zustand aus-

-30- I)Π λKf)7

gerichtet werden, wenn die Signalelektrode nicht gewählt ist. In einem jeden Fall, hat die Ausrichtung der FlüssigkristallmoTeküle keinen Zusammenhang mit den vorangehenden Zuständen des jeweiligen Bildelements.

Andererseits beträgt gemäß der Darstellung für die BiIdelemente C und D auf den nicht gewählten Abtast ze ilen eine an alle Bildelemente C und I) angelegte Spannung +V oder -V, so daß sie damit nicht den Schwellenwert übersteigt. Infolgedessen stehen ohne eine Änderung der Ausrichtung die Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen B i I de 1 einen t en C und D in den Ausrichtungen, die den bei der letzten Abtastung hervorgerufenen Signalzuständen entsprechen. D.h., wenn eine bestimmte Abtastelektrode gewählt wird, werden die einer Zeile entsprechenden Signale eingeschrieben. Während eines Zeitintervalls von einem Zeitpunkt, an dem das Einschreiben der einem Vollbild entsprechenden Signale abgeschlossen ist, bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine nachfolgende Abtastzeile gewählt wird, kann der Signa1 zustand eines jeden Bildelements aufrecht erhalten wurden. Infolgedessen ändert sich selbst bei einer Steigerung der Anzahl der Abtastzeilen das Einschalt- bzw. Tastverhältnis nicht wesentlich, so daß sich keine Möglichkeit des Herabsetzen des !Contrasts, des Auftretens von Übersprechen und dergleichen ergibt. In diesem Fall liegt die Spannung V üblicherweise im Bereich von 3V bis 70V, während die Länge der Phase bzw. des Zeitraums (t. + t^) = T üblicherweise im Bereich von 0,1 jjs bis 2 ms liegt, obzwar sich die Spannung und die Zeitdauer in Abhängigkeit von der Dicke eines verwendeten Flüssigkristallmaterials bzw. einer vciwendeten Zelle ändern. Das erfindungsgemäße Anstcuerungsverfahren unterscheidet sich von den bekannten Ans t eue ruiigsverfahren nach dem Stand der Technik im wesentlichen dadurch, daß es das erfindungsgemäße Verfahren e r 1 <^% i c h t e t ι , die Zustände von an eine gewählte Abtastelektrode angelegten

'"' * 34U704

-31- DE 3867

elektrischen Signalen von einem ersten stabilen Zustand (der nachstehend als Hellzustand bei der Umsetzung in entsprechende optische Signale bezeichnet wird) zu einem zweiten stabilen Zustand zu verändern (der nachstehend bei der Umsetzung in optische Signale als DunkeI zustand bezeichnet wird) und umgekehrt. Aus diesem Grund wechselt das an eine gewählte Abtastelektrode angelegte Signal zwischen +V und -V. Ferner werden die an die Signalelektroden angelegten Spannungen so gewählt, daß sie zueinander entgegengesetzte Polaritäten haben, um damit den Hellzustand oder den Dunkelzustand festzulegen. Es ist ersichtlich, daß zur wirkungsvollen Anwendung des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens die an die Abtastelektroden oder Signalelektroden angelegten elektrischen Signale nicht unbedingt einfache Rechteckwellensignale gemäß der vorangehenden Erläuterung anhand der Fig. 4A(a) bis 4A(d) sein müssen. Es ist beispielsweise möglich, ein Flüssigkristall unter Verwendung einer Sinuswelle, einer Dreieckwelle oder dergleichen anzusteuern .
20

In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens veranschaulicht. Die Fig. 5(a), 5(b), 5(c) und 5(d) zeigen jeweils ein an eine gewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein an eine

nicht gewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein gewähltes Informationssignal (mit Informationsinhalt) und ein nicht gewähltes Informationssignal (ohne Informationsinhalt). Auf diese Weise wird gemäß der Darstellung in Fig. 5 auch dann, wenn nur während einer Phase (Zeitdauer)

^ t... an eine Signalelektrode mit Information eine Spannung +V angelegt wird und nur während einer Phase (Zeitdauer) t. an eine Signalelektrode ohne Information eine Spannung -V angelegt wird, die in Fig. 5 dargestellte Ansteuerungsweise im wesentlichen die gleiche wie die in Fig. 4 gezeigte.

* IBW W »* ·■ W * · · *

34H70A

-32- DR 3867

In der Fig. 6 ist ein Beispiel für eine weitere Abwandlung des in Fig. 5 gezeigten Beispiels gezeigt. Die Fig. 6(a), 6(b), 6(c) und 6(d) zeigen jeweils ein an eine gewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein an eine nicht gewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein gewähltes Informationssignal (mit Informationsinhalt) und ein nicht gewähltes Informationssignal föhne informationsinhalt.). Damit in diesem Fall eine Flüssigkristallvorrichtung auf richtige Weise erfindungsgemäß angesteuert wird, ist es erforderlich, daß bei dem in Fig. (> dargestellten Ans teuerungsverfahren die folgenden Beziehungen erfüllt, werden:

^νοΓ^νο"^{2ν <} '^vth

^νοΓ^νο"^ν

^νοΓ^νο

^νοΓ^νο^+ν

^vth ^{< v}orV^2v

Das erfindungsg3mäße Verfahren kann auch nach einer im folgenden beschrie jenen Art der Ansteuerung einer Flüssigkri- stallvorrichtun$ ausgeführt werden: Bei dem Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallvorrichtung mit einer Matrixelektrodenanordlung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppa von in Abstand gegenübergesetzter Signalelektroden und nit zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden eingefügtem Flüssigkristall mit Bistabilität hinsichtlich eines elektrischen Felds besteht das Ansteuerungsverfahren darin, daß zwischen eine aus der Grjppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und die Gruppe der Signalelektroden ein elektrisches Signal mit einer ersten Phase, während der eine Spannung zum Ausrichten des bistabilen Flüssigkristalls in einen ersten stabilen Zustand angelegt wird, und mit einer zweiten Phase angelegt wird, während der zwischen die ge-

-33- DE 3867

wählte Abtastelektrode und eine aus der Gruppe der Signa I-elektroden gewählte Signalelektrode eine Spannung zum Ausrichten des in der» ersten stabilen Zustand ausgerichteten Flüssigkristall-; in einen zweiten stabilen Zustand angelegt wi rd.

Bei einem vorzugsweise gewählten Ausführungsbeispiel dieses Ansteuerungsverfahrens ist es möglich, eine Flüssigkristallvorrich :ung dadurch anzusteuern, daß an eine gewählte Abtastelektrode der Flüssigkristallvorrichtung, die eine Gruppe aufeinanderfolgend und periodisch aufgrund von Abtastsignalen gewählter Abtastelektroden, eine Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzten und nach einem vorbestimmten Informationssignal gewählten Signalelekt Oden und ein dazwischengesetztes Flüssigkristall mit Biitabi1itat hinsichtlich eines elektrischen Felds aufweist, ein elektrisches Signal gelegt wird, das eine erste Phase :., während der eine Spannung zum Errichten eines elektrischen Felds in einer Richtung angelegt wird,

die unabhängig von dem Zustand von an die Signalelektroden angelegten elektrischen Signalen das Ausrichten des Flüssigkristalls in einen ersten stabilen Zustand erlaubt, und eine zweite Phase t_? hat, während der entsprechend den an

Zi

die Signalelektroden angelegten elektrischen Signalen eine Spannung zum Unterstützen der Neuausrichtung des Flüssigkristalls in ei ien zweiten stabilen Zustand angelegt wird.

In den Fig. 7A(i) bis 7A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spanmang dar. Beispiels-

" weise wird bei der Sichtdarstellung eines Bewegungs- bzw. Laufbilds eine erwünschte Abtastelektrode aus der Gruppe der Abtastelektroden 32 aufeinanderfolgend und periodisch angewählt. Wenn eine Schwellenspannung, oberhalb der ein erster stabiler Zustand der bistabilen Flussigkristall ze 1-Ie herbeigeführt wird, mit V., .. bezeichnet wird und eine

-34- DE 3 86 7

Schwellenspannung, oberhalb bzw. unterhalb der ein zweiter stabiler Zustand herbeigeführt wird, mit -V , ., bezeichnet wird, ist das an die gewählte Abtastelektrode 32 fs) angelegte elektrische Signal eine Wechselspannung, die gemäß der Darstellung in Fig. 7A(a) während der'Phase (Zeitdauer) t.. 2V beträgt und während der Phase (Zeitdauer) t₇ -V beträgt. Die anderen Abtastelektroden 32(n) werden gemäß Fig. 7A(b) in den geerdeten bzw. mit Masse verbundenen Zustand versetzt, so daß sich ein elektrisches Signal OV ergibt. Andererseits ist gemäß der Darstellung in Fig. 7A(c) das an jede der gewählten Signa 1 elektroden 33 (s) angelegte elektrische Signal während der Phase t "0" und während der Phase t- V. Gemäß der Darstellung in Fig. 7A(d) ist das an jede nicht gewählte Signalelektrode 33(n) angelegte elektrische Signal "0". In diesem Fall wird die Spannung V auf einen gewünschten Wert in der Weise eingestellt, daß die Bedingungen V <r V , . <z 2V und -V > -V .^ > -2V eingehalten werden. Die Fig. 7B zeigen Kurven fo rmeri von Spannungen, die an jeweilige Bildelemente angelegt werden, wenn elektrische Signale abgegeben werden, die ilen vorstehend genannten Bedingungen genügen. Die in den Fig. /IUa), 7B(b), 7B(c) und /ß(d) gezeigten Kurvenformen entsprechen den in Fig. 3 gezeigten Bildelementen A, B, C bzw. I). D.h., da gemäß Fig. 7B während der Phase t.. an alle Bildelemente auf ^ einer gewählten Abtastzeile eine Spannung-2 V über der Schwellenspannung -V U₂ angelegt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle zuerst in den einen optisch stabilen Zustand (den zweiten stabilen Zustand) ausgerichtet. Da während der zweiten Phase t~ entsprechend dem Vorliegen eines I nformationssignals an die Bildelemente A eine Spannung ^V oberhalb der Schwellenspannung V , . angelegt wird, wird das jeweilige Bildelement A auf den anderen optisch stabilen Zustand (den ersten stabilen Zustand) umgeschaltet. Da ferner während der zweiten Phase t..-, ent sprechend dem Fehlen eines Informationssignals an die Bildelemente ß eine nicht über

-35- DE 3867

der Schwellenspannung V , .. liegende Spannung V angeleg : wird, behalten die Bildelemente B den einen optisch stabilen Zustand bei.

Andererseits ist an den durch die Bildelemente C und D dargestellten nicht gewählten Abtastzeilen eine an alle BiIde lernen te C und I) angelegte Spannung +V oder "0" und daiüt nicht oberhalb der Schwellenspannung. Infolgedessen behalten die Flüssigkristallmoleküle in jedem der Bilde lernen te C und D die Ausrichtung bei, die einem Signalzustand entspricht, welcher bei ihrer letzten Abtastung hervorgerufen \vurde. D.h., wenn eine bestimmte Abtastelektrode gewählt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle während der ersten Phase t- zuerst in den einen optisch stabilen Zustand aus-

gerichtet, wonach während der zweiten Phase t„ die der einen Zeile entsprechenden Signale eingeschrieben werden. Auf diese Weise können die Signa 1 zustände von einem Zeitpunkt, an dem das Einschreiben eines Vollbilds abgeschlossen ist, bis zu einem Zeitpunkt aufrecht erhalten werden, an dem eine nachfolgende Zeile gewählt wird. Demgemäß indert sich selbst bei einer Steigerung der Anzahl der A">tastelektroden das Einschalt- bzw. Tastverhältnis nicht wesentlich, so daß keine Möglichkeit einer Verringerung des Kontrasts, des Auftretens von Übersprechen usw. besteht.

In diesem Fall liegt die Höhe der Spannung V üblicherweise im Bereich von 3V bis 70V und die Zeitdauer der Phase Ct₁ ⁺ty) = T üblicherweise im Bereich von 0,1 ps bis 2 ms, obwohl die Spannung und die Zeitdauer in einem gewissen \usmaß von der Dicke eines verwendeten Flüssigkristallmaterials und einer verwendeten Zelle abhängen.

Es ist offensichtlich, daß für den wirkungsvollen Einsatz des erfindungsgenäßen Ansteuerungsverfahrens die an die Abtastelektroden oder Signalelektroden angelegten elektri-

-36- I)Ii 3 8(>7

sehen Signale nicht unbedingt einfache Rechteckwellensignale gemäß der Erläuterung anhand der Fig. 7A(a) bis 7A(d) sein müssen. Beispielsweise ist es möglich, das Flüssigkristall unter Verwendung einer Sinuswelle, einer Dreieckwelle oder dergleichen anzusteuern.

Die Fig. 8 zeigt ein weiter abgewandeltes Ausführungsbeispiel. Das in Fig. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen in Fig. 7 gezeigten dadurch, daß in Bezug auf das in Fig. 7A(a) gezeigte Signal an der Abtastelektrode 32 fs) die Spannung während der Phase t auf die Hälfte, nämlich auf V verringert ist und daß während der Phase t.. an alle Signalelektroden für die Informationssignale die Spannung -V angelegt wird. Die sich durch das Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergebenden Vorteile liegen darin, daß die Maxima I spannung der an die jeweiligen Elektroden angelegten Signale auf die Hälfte derjenigen bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel verringert werden kann. 20

Bei diesem Beispiel zeigt die Fig. 8A(a) die Kurvenform einer an die gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegten Spannung. Andererseits werden gemäß der Darstellung in Fig. 8A(b) die nicht gewählten Abtastelektroden 32(n) in den

geerdeten bzw. mit Masse verbundenen Zustand versetzt, so daß sich ein elektrisches Signal "0" ergibt. Die Fig. 8A(c) zeigt die Kurvenform einer an die gewählte Signalelektrode 33(s) angelegten Spannung. Die Fig. 8A(d) zeigt die Kurvenform einer an die nicht gewählten Signalelektroden 33 in) ^ angelegten Spannung. Die Fig. 8B zeigen Kurvenformen von Spannungen, die jeweils an die Bildelemente A, B, C und \) angelegt werden. D.h., die in den Fig. 8B(a), 8B(b), 8IHr) und 8B(d) gezeigten Kurvenformen entsprechen jeweils diesen

in Fig. 3 gezeigten Bildelementen.
35

-37- DE 3867

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde vorstehend unter der Voraussetzung erläutert, daß eine einem Bilde Lernent entsprechende Flüss igkri s ta 11 verbindungs-Sch ich t g1e ichförm ig ist und bezüglich der Gesamtfläche des einzelnen Bildelements in einen der beiden stabilen Zustände ausgerichtet ist. Tatsächlich wird jedoch die Ausrichtung des ferroelektrischen Flüssigkristalls sehr fein durch die Zwischenwirkung zwischen den Flächen der Grundplatten und den Flüssigkristallmolekülen beeinflußt. Infolgedessen ist es bei einer kleinen Differenz zwischen einer angelegten Spannung und der Schwellenspannung V , . oder -V , ₂ möglich, daß in dem Gemisch innerhalb eines Bildelements aufgrund von örtlichen Abweichungen der Flächen der Grundplatten stabil ausgerichtete Zustände in einander entgegengesetzten Richtungen erzeugt werden. Durch die Nutzung dieser Erscheinung ist es möglich, während einer zweiten Phase des Informationssignals ein Signal zum Erzielen einer Gradation bzw. Tönung hinzuzufügen. Beispielsweise ist es möglich, gemäß der Darstellung in den Fig. 9(a) bis 9(d) ein Gradations-

bild dadurch zu erzielen, daß die gleichen Abtastsignale wie bei dem vorangehend anhand der Fig. 7 beschriebenen Ansteuerungsverfahren verwendet werden und daß entsprechend der Gradation die Anzahl von Impulsen während der Phase t_? des an die Signalelektroden angelegten Informationssignals verändert wird.

Ferner ist es möglich, nicht allein naturgemäß während der Herstellung der Grundplatte erzeugte Abweichungen hinsichtlich des Oberflächenzustand einer Grundplatte zu nutzen, ° sondern auch den Oberflächenzustand an einer Grundplatte mit einem künstlich hergestellten Mikromosaikmuster heranzuz iehen.

Gemäß einer weiteren Art des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung mit einer

-3 8- DE 3 8ö7

Matri^elektrodenanordnung aus einer fir up pe von Abtastelektroden und eine · Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand -egenübergesetzten Signalelektroden und mit einem zwischen 'lie Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Sign ilelektroden eingefügten Material für die optische Modula ion, das Bistabilität hinsichtlich eines elektrischen Fe ds zeigt, besteht das Verfahren darin, daß zwischen eine a is der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Si ;nale 1 ektrode eine Spannung V^. zum Ausrichten des bis abilen Materials in einen ersten stabilen Zustand angeleg . wird, daß zwischen die gewäh1te Abtastelektrode und d e aus der Gruppe" der S i gna 1 e 1 ek t roden nicht: gewählten Signa elektroden eine Spannung V„.,. für das Ausrichten des bis.ab ilen Materials in einen zweiten stabilen Zustand angelegt wird und daß zwischen die nicht gewählten Abtastelektrode ι und die Gruppe der Signalelektroden eine Spannung V„_pp ii einer Höhe angelegt wird, die zwischen einer Schwellen spannung -V, ,.,(für den zweiten stabilen Zu-

stand) und eine' Schwellenspannung Vj₁ (für den ersten

stabilen Zustand) der optischen Moduliervorrichtung mit dem bistabilen Verhalten gewählt wird, wobei hinsichtlich der Spannungen ^r)M₁, Vam? ^und V η ρ ρ die folgenden Bedingungen eingehalten werden:
25

Eine vorzugsweise gewählte Ausführungs form dieses Ansteuerungsverfahrens ist für das Ansteuern einer Flüssigkristallvorrichtung geeignet, die eine Gruppe von aufeinanderfolgend mit AbtasiSignalen anwählbaren Abtastelektroden, eine Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzten und mittels eines vorbestimmten InformationssignaLs ar wählbaren Signa1 elektroden und ein zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signal-

-39- DH 3867

elektroden eingefügtes Flüssigkristall mit Bistabilität hinsichtlich eines angelegten elektrischen Felds aufweist. Die Merkmale dieser Art der Ansteuerung liegen darin, daß an gewählte Abtastelektroden ieweils ein sich änderndes elektrisches Signal V.(t) mit Phasen t. und t^ bei Spannungen mit voneinander verschiedenen Polaritäten angelegt wird, wobei, während der Phasen der Maximalwert mit V₁ (t)max. und der Minimalwert mit V.(t}min. bezeichnet sind, und daß an die Signalelektroden in Abhängigkeit davon, ob eine vorbestimmte Information abgegeben werden soll oder nicht, elektrische Signale V, und V.,, mit voneinander verschiedenen Spannungen angelegt werden. Auf diese Weise wird in Bereichen der gewählten Abtastelektrodenzeile, in denen Informationssignale abgegeben werden, während der Phase t. (oder t-₂) ein elektrisches Feld V₂ - V. (t) errichtet, das in eine Richtung ausgerichtet ist, die dem Flüssigkristall das Einnehmen eines ersten stabilen Zustands erlaubt, während an der gewählten Abtastelektrodenzeile in Bereichen, in denen keine Informationssignale abgegeben werden, während der Phase t~ (oder t.. ) ein elektrisches Feld V., -V₁ (t)

c\ z a t

in der Gegenrichtung errichtet wird, das dem Flüssigkristall das Einnehmen eines zweiten stabilen Zustand erlaubt, wobei folgende Bedingungen erfüllt werden:

1 < Iv₁(t)raax.| / |V₂| ,

1 < |v-,(t)min. I / IV₂1 _y

1 < Iv₁(t)raax.I'/ |v_2a|

1 < Iv₁(t)min.I / |v_2a| , 30

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Flüssigkristallvorrichtung in einer besonders stabilen Weise anzusteuern. Die Einzelheiten bei dem Verfahren gemäß diesem

Ausführungsbeispiel werden anhand der Zeichnung beschrieben. 35

-40- DE 3867

Die Fig. 10A(a) und 10A(b) zeigen jeweils ein an die gewählte Abtastelektrode .32 (s) angelegtes elektrisches Signal bzw. ein an die anderen (nicht gewählten) Abiastelektroden 32(n) angelegtes Signal. Gleichermaßen zeigen die Fig. 10A(c) und 10A(d) jeweils elektrische Signale, die an die gewählten Signalelektroden 33 Cs) bzw. die nicht gewählten Signalelektroden 33 (n) angelegt werden. In den Fig. 10A(a) bis 10A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Beispielsweise wird bei der Sichtdarstellung eines Bewegungsbilds aus der Gruppe der Abtastelektroden aufeinanderfolgend und periodisch eine Abtastelektrode angewählt. Bezeichnet man eine Schwellenspannung, bei der das bistabile 1·' I üss igkr i stall einen ersten stabilen Zustand einnimmt, mit V , . und eine Schwellenspannung, bei der das Flussigkrist a 11 einen zweiten stabilen Zustand einnimmt, als ~V_fv-,, so ist ein an die gewählte Abtastelektrode 32Cs) angelegtes elektrisches Signal eine Wechselspannung mit Werten V. und -V₁ in jeweiligen Phasen (Zeiträumen) t- und t~, wie es in Fig. 10A(a) gezeigt ist. Das Anlegen eines elektrischen Signals mit mehreren Phasenintervallen, deren Spannungen voneinander verschieden sind, an die gewählte Abtastelektrode ergibt einen sehr bedeutsamen Vorteil insofern, als der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten stabilen Zustand bzw. entsprechend zwischen dem optischen Hellzustand und dem optischen Dunkelzustand mit hoher Geschwindigkeit, herbeigeführt werden kann. Andererseits werden gemäß Fig. 10A(b) die anderen Abtastelektroden 32 (n) geerdet und damit auf OV gelegt. Gemäß Fig. 10A(c) wird an die gewählten

^O Signalelektroden 33(s) ein elektrisches Signal V, angelegt, während gemäß Fig. 10A(d) an die nicht gewählten Signalelektroden 33(n) ein elektrisches Signal -V~ angelegt wird. In diesem Fall werden die jeweiligen Spannungen auf einen erwünschten Wert: in der Weise eingestellt, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

■' 34H70A

-4 1 - 1)1· 3

V₂, (V₁-V₂) < v_Lhl < V₁₁V,, -(V₁₊V₂) < -v_t:h2 < -V₂, -(V₁-V,).

In den Fig. 1OB(a) bis 1 O Ii (d J s i nd jeweils Ku rven formen von Spannungen gezeigt, die an Bildelementen, nämlich den in I·' i j.',. 3 gezeigten Bildelementen Λ, B, C bzw. Π anliegen. Wie aus den Fig. lüBtaJ bis K)IHdJ ersichtlich ist, wird

,„ während der Phase t_? an das Bildclement A einer gewählten Abiastzeile eine über der Schwellenspannung liegende Spannung V, + V~ angelegt. Während der Phase t.. wird an das Bildelement B auf der gleichen Abtastzeile eine über die Schwellenspannung -V₊, _? hinausgehende Spannung -(V. + V_;) angelegt. Infolgedessen können auf der gewählten Abtaste 1 ektrodenze i Ie die Flüssigkristallmoleküle in voneinander verschiecene stabile Zustände in Abhängigkeit davon ausgerichtet werden, ob eine Signa 1 elektrode angewählt ist oder nicht. Wern nämlich die Signalelektrode gewählt ist, werden die Flüssigkristallmoleküle in den ersten stabilen Zustand ausgerichtet. Wenn andererseits die Signale1ektrode nicht gewählt ist, werden die Moleküle in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet. In einem jeden Fall hat die Ausrichtung keinen Zusammenhang mit vorhergehenden Zuständen des jeweiligen Bildelements.

Andererseits sind die an die Bildelemente C und I) angelegten Spannungen jeweils in den Fig. 10B(c) bzw. K)B(d) gezeigt. Auf den nicht gewählten Abtastzeilen sind die an alle BiI delemente C und D angelegten Spannungen V₇ oder -V,

— —

und liegen damit jeweils nicht über der Schwellenspannung. Infolgedessen behalten die Flüssigkristallmoleküle in jedem der Bildelemente C und D eine Ausrichtung bei, die einem Signa1zustand entspricht, der bei der letzten Abtastung der

Hlemenfe erzeugt wurde. Daher kann bei der Wahl einer Ab-3b

taste 1ektrode und dem Einschreiben von einer Zeile entspre-

^:34U704

-4 2- DH 386 7

chenden Signalen in diese der auf diese Weise erhielte Signalzustand während eines Zeitintervalls von einem Zeitpunkt, an dem das Einschreiben des einen Vollbilds abgeschlossen ist, bis zu einem Zeitpunkt aufrecht erhalten werden, an dem die Abtastelektrode gewählt wird. Infolgedessen ergibt sich selbst bei einer Steigerung der Anzahl der Abtastelektroden keine wesentliche Änderung des Tastverhältnisses , so daß keine Möglichkeit der Verringerung des Kontrasts auftritt. In diesem Fall liegen die Spannungen V₁ und V., üb-

1 icherweise in dem Bereich von 3V bis 7 0V und die Zeitdauer

der Phase Ct₁ + t~) = T liegt üblicherweise im lie re i ι h von 0,1 ps bis 2 ms, obzwar die Spannungshöhe und die Zeitdauer in einem gewissen Ausmaß von der Dicke eines 1·' 1 üss igkr i s t a 1 1 materials bzw. einer verwendeten Zelle abhängig sind. Das ° wichtige Merkmal bei dieser Verfall rensart besteht darin, daß ein beispielsweise von +V₁ auf -V. wechselndes Spannungssignal an eine gewählte Abtastelektrode angelegt wird, um den Wechsel von dem (bei der Umsetzung des elektrischen Signals in ein optisches Signal als Hell zustand angenommenen) ersten stabilen Zustand auf den Cbe i der Umsetzung zu einem optischen Signal als Dunkelzustand angenommenen) zweiten stabilen Zustand durch das an eine gewählte Abtastelektrode angelegte elektrisch .Signal und umgekehrt zu erleichtern. Ferner werden die Spannungen an den Signalelek- ^ troden für die Festlegung des Hellzustands oder aes Dunkelzustands verschieden gewählt.

In der vorangehenden Beschreibung wurden die Ii i s l ah i I i ι ä ι des Verhaltens eines ferroe Ick t r i sehen Flüssigkristall¹.

°® und das Ansteuerungsverfahren hierfür auf etwas idealisierten Zuständen beruhend erläutert. Beispielsweise kann trotz der Verwendung eines bistabilen Flüssigkristalls das Flüssigkristall tatsächlich nicht für eine unendlich lange Zeitdauer in einem stabilen Zustand verbleiben, wenn kein elektrisches Feld angelegt wird. Im einzelnen wird dann,

-■-'" '-' ^: * ·· -34U704

-/13- I)Fi 3H()7

wenn eine Schicht aus clem ("e rroo 1 ek t r i sehen Flüssigkristall DOBAMBC mit einer Dirke von über 3 μΐη verwendet wird, zuerst eine He1ixstruktur in der SmC*-Phase teilweise aufrechterhalten. Wenn in der Richtung der Schichtdicke ein in einer Richtung (von beispielsweise +30 V/3 μπι) ausgerichtetes elektrisches Feld angelegt wird, wird die HeIixstruktur vollständig aufgelöst. Auf diese Weise werden die Fl üss i gkr i stal lmo 1 ekii 1 e in einen Zustand umgesetzt, hei dem sie gleichförmig längs der Oberfläche ausgerichtet sind. Falls dann die Flussigkristallmoleküle zu einem Zustand zurückkehren, bei dem kein elektrisches Feld angelegt wird, kehren sie allmählich und teilweise zu der He1ixstruktur zurück.

Wenn folglich unter Hinsetzung der Flussigkrista11 ze 1Ie zwischen ein Paar aus einem oberen und einem unteren Polarisator, die in Nikolscher Überschneidung, nämlich mit zueinander im wesentlichen senkrechten bzw. einander überkreuzenden Polarisierebenen angeordnet sind, das Durch-

laßlicht beobachtet wird, ist festzustellen, daß der Kontrast der Sichtanzeige allmählich geringer wird. Die Geschwindigkeit, mit der sich der in eine Richtung ausgerichtete stabile Zustand auflöst bzw. lockert, hängt im starken Ausmaß von den übe rf 1ächenzuständen (nämlich dem Oberfiächenmaterial, der Oberflächenbearbeitung usw.) der beiden Grundplatten ab, zwischen die das Flüssigkristallmaterial eingefügt ist. Bei den vorstehend beschriebenen Ausfiihrungsbeispielen wurden die für das Umschalten der Flüssigkristallmoleküle in jeweils einen stabilen Zustand

° erforderlichen Schwellenspannungen Vj. und V , ₂ als auf konstanten Werten festliegend beschrieben. Tatsächlich hängen jedoch diese Schwellenspannungen in starkem Ausmaß von Faktoren wie beispielsweise dem Oberflächenzustand einer Basisplatte und dergleichen ab, was große Schwankungen hinsichtlich der jeweiligen Zellen ergibt. Ferner hängt

-4 4- I)H 3 86 7

die Schwellenspannung auch von der Spannungsaniegedauer ab. Aus diesem Grund besteht bei einer langen Spannungsnnlegezeit die Tendenz, daß die Schwellenspannung absinkt . Infolgedessen tritt ein Umschalten zwischen den beiden stabilen Zuständen des Flüssigkristalls auch auf einer nicht gewählten Zeile oder nicht gewählten Zeilen bei einer bestimmten Form der Signale auf, was zu der Mögl i chke i r führt, daß ein Übersprechen auftritt.

Aufgrund der vorstehend angeführten Analysen und Betrachtungen ist es f"ir die gleichmäßige Herstellung und gleichmäßige Ansteuerung einer optischen Modu1iervorri ι htung vorzuziehen, die Spannungen V^_n, und V,,.,.-, für das Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle an einer gewählten Stelle oder an gewählten Stellen auf den ersten bzw. den zweiten stabilen Zustand und die Spannung V,.,... für das Anlegen an die nicht gewählten Stellen so zu wählen, daß die Unterschiede zwischen ihren Höhen und den mittleren Schwe11enspannungen V-V₁ und V ,j so groß wie möglich sind. Zieht man die Ab-

weichungen hinsichtlich der Eigenschaften zwisihen Vorrichtungen und diejenigen bei dem Format einer Vorrichtung in Betracht, so ist es im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit vorteilhaft, daß I^qmi I ^un(^ ί ^0N? / jeweils doppelt so groß wie |v_nppj oder größer sind. Zum Herbeiführen dieser Bedingungen für das Anlegen von Spannungen bei dein Ansteuerungsverfahren, das anhand der Fig. 10 erläutert wurde, welche das Ausführungsbeispiel zeigen, das einen schnellen Übergang zwischen den beiden slabi lon Zuständen < ι lnubi , ist es vorteilhaft, in der Phase t (Fig. lOB(a)) eine ,πι

" die der fehlenden Information entsprechenden B i 1 de 1 einen l e durch eine gewählte Abtastelektrode und eine nicht gewählte Signalelektrode angelegte Spannung IV. - V., j ausreichend von V_n-J₁ abliegend, nämlich insbesondere auf weniger als V OM₁/1,2 zu wählen. Infolgedessen ist gemäß dem in F'ig. Iu

^5 gezeigten Beispiel die Bedingung hierfür die folgende:

•^:*"·- "- ^: "-■ ^; 34H704

-4S- DK 3 8()7

1 < Iv₁(L) I / |v₂| < 10

Ferner ist es hinsichtlich dieser Bedingung in verallgeb

meine rl or Form nicht erforderlich, daß eine an ein jeweiliges Bildelement angelegte Spannung und ein an eine jeweilige Elektrode angelegtes elektrisches Signal symmetrisch ist oder stufenförmige bzw. rechteckige Form hat. Zum allgemeinen Ausdrücken der vorstehend genannten Bedingung in der Weise, daß sie auch derartige Fälle einschließt, sei angenommen, daß der Maximalwert eines an die Abtastelektroden innerhalb der Phase t₁ + t_? angelegten elektrischen Signals (der Spannung in Bezug auf das Massepotential ) V^tjmax. ist, der Minimalwert des Signals V₁CtImIn. ist,ein an eine gewählte Signa1 elektrode entsprechend einem Tnformationszustand angelegtes elektrisches Signal (Bezugsspannung in Bezug auf das Massepotential) V, ist und ein an die nicht gewählten Signa1e1ektroden en!-

sprechend dem in format ions losen Zustand angelegtes elektrisches Signal (Relativspannung) V., ist. Zur Ansteuerung des Flüssigkristalls auf gleichmäßige Weise ist es vorteilhaft, die folgenden Bedingungen einzuhalten:

1 < Iv₁ (t)max.I / IV₂I < 10

1 < Iv₁(t)min.| / |V₂| < 10 1 < Iv₁ (f)max. I / |V₂. | < 10 1" < Iv₁ (t)rain. I / IV., I < 1U ' ^Al

In der Fig. 11 stellt die Abszisse ein Verhältnis k eines an die Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals V₁ zu einem an die Signalelektroden angelegten elektrischen Signal +V₂ dar, das sich gemäß dem anhand der Fig. 10 erläuterton Ausführungsbeispiel ändert. Im einzelnen zeigt

-4 6- DH 3HO7

die grafische Darstellung in der I-' ig. 11 die Änderung des Verhältnisses einer an eine gewählte Stelle (zwischen einer gewählten Signal elektrode und einer gewählten oder nicht gewählten Abtastelektrode) angelegten maximalen Spannung IV₁ +V-I zu einer an eine nicht gewählte Stelle (zwischen einer nicht gewählten Signalelektrode und einer gewählten oder nicht gewählten Abtastelektrode) angelegten Spannung | V₂I sowie zu einer während der Phase t. nach Fig. 10B(a) (oder während der Phase t, nach Fig. 10B(b))

angelegten Spannung JV_? - V,| (wobei die Spannungen jeweils als Absolutwert ausgedrückt sind). Aus dieser grafischen Darstellung ist ersichtlich, daß es vorteilhaft ist, daß das Verhältnis k = I V./V₇I größer als 1 ist und insbesondere in einem Bereich liegt, der durch die Unglei-

chung 1 <k <-10 ausgedrückt ist.

Zur wirkungsvollen Ausführung des erfindungsgeniäßcn Ansteuerungsverfahrens in dieser Art ist es offensichtlich nicht unbedingt erforderlich, daß ein an die Abtastelektroden

oder Signalelektroden angelegtes elektrisches Signal einfache Rechteckkurven form hat. Beispielsweise ist es möglich, die Flüssigkristallvorrichtung unter Verwendung einer Sinuswelle oder einer Dreieckwelle anzustcucin, solange

sich ein wirksames Zeitintervall ergibt. 25

Bei dem erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahren ist es in einer Betriebsart möglich, einen Teil einer Bildfläche, in welchem zuvor ein Bild eingeschrieben worden ist, mit einem anderen Bild neu zu beschriften. Im einzelnen hai bei dem Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung (wie beispielsweise einer Flüssigkristallvorrichtung) mit einer Hlektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtast elektroden und einer Gruppe von Signa1elektroden zum Liefern erwünschter I η formationssigna1e und mit einem zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signal-

·:-■-- -.-" : ..- :3 4 1 4 7 O

-M- DIi 3807

elektroden eingesetzten Material (wie beispielsweise Flüssigkristall) für die optische Modulation, das bistabile Eigenschaften hinsichtlich eines elektrischen Felds zeigt, das erfindungsgemäßn Verfahren dieser Art die Merkmale, daß /.wischen eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und eine aus den Signa1eIektroden gewählte Signalelektrode oder mehrere derart gewählte Signa Ie 1 ektroden, denen in der Gruppe der Signa1e1ektroden eine neue Bildinformation zugeführt werden soll, eine Spannung zum Ausrichten des bistabilen Materials für die optische Modulation in einen ersten stabilen Zustand (einen optisch stabilen Zustand) angelegt wird, daß zwischen die gewählte Abtastelektrode und eine Signal elektrode, die nicht aus den Signalelektroden gewählt ist, denen in der Gruppe der Signale1ektroden eine neue Bi1diηformation zugeführt wird, eine Spannung zum Ausrichten des bistabilen Materials für die optische Modulation in einen zweiten stabilen Zustand (den anderen optisch stabilen Zustand) angelegt wird und daß zwischen die nicht aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählten Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden sowie zwischen alle Abtaste1ektroden und die Signalelektroden, denen keine neue Bi ld information zugeführt wird, eine Spannung angelegt wird, die auf einen Wert zwischen einer Schwellenspannung -V , ~ (für den zweiten stabilen Zustand) und einer Schwellenspannung Vj₁ (finden ersten stabilen Zustand) des bistabilen Materials für die optische Modulation eingestellt wird.

Bei einem vorzugsweise gewählten Ausführungsbeispiel für das Verfahren dieser Art ist eine Flüssigkristallvorrichtung vorgesehen, die mindestens eine Gruppe von aufeinanderfolgend durch Abtastsignale anwählbaren Abtastelektroden, eine Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzten und durch erwünschte Informationssignale anwählbaren Signalelektroden und ein zwischen

■' * " -34U704

-4 8- I)Ii ?>«() 7

die beiden Elektrodengruppen eingefügtes Fluss i i>k r i s t a I 1 mit Bistabilität hinsichtlich eines elektrischen Felds aufweist, wobei an eine gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal mit Phasen t₁ und t, angelegt wird, deren \ ι '

entsprechende Spannungen voneinander verschieden sind, und elektrische Signale unterschiedlicher Spannungen in Abhängigkeit davon angelegt weiden, ob eine vorhcst imnitc Information vorliegt oder nicht bzw. ob die In format ion der letzten Abtastung unverändert aufrecht erhalten wird oder nicht. Auf diese Weise ist es möglich, die Flüssigkristallvorrichtung dadurch anzusteuern, daß während der Phase t..(t~) auf der gewählten Abtastelektrodenzeile an einem Bereich, für den ein Informationssignal vorliegt, ein elektrisches Feld in einer Richtung gebildet wird, die den ersten stabilen Zustand ergibt, daß während der Phase t~(t.,) in einem Bereich, für den kein Informationssignal vorliegt, ein elektrisches Feld in der Gegenrichtung gebildet wird, die den zweiten stabilen Zustand ergibt, und daß während der Phase t, und t~ in einem Bereich, in dem die Information aus der letzten Abtastung aufrecht erhalten werden soll, ein elektrisches Feld gebildet wird, das schwächer als ein Schwellenwert des elektrischen Felds für das Umschalten der Flüssigkristallmoleküle von einem

stabilen Zustand in den anderen ist. 25

Ein vorzugsweise gewähltes Ausführungsbeispiel für dieses Ansteuerungsverfahren wird anhand der Fig. 12A bis 12D beschrieben. Die Fig. 12A(a) und 12A(b) zeigen jeweils elektrische Signale, die an die gewählte Abtastelektrode 32(s) bzw. an die anderen fnicht gewählten) Ab la ste1ekt roden angelegt werden. Die Fig. 12A(c) und 1 2 Λ (ei ) /.ei gen jeweils elektrische Signale, die an die gewählten Signalelekt roden 3.3 (s) bzw. an die nicht gewählten S i gun 1 e I ek t roden .33 (n) angelegt werden. In den Fig. 12A(a) bis I2A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw.

-4ί)- I)I-: 3Hd'/

cine Spannung dar. Beispielsweise wird bei der Sichtanzeige eines Bewegungshi1 ds eine Abtastelektrode aufeinanderfolgend und periodisch aus der Gruppe der Ab ta sie1ektroden angewählt. Falls in einer I^;l üss i gkr i sta 11 ze 11 e mit Bistabil itat die Schwellenspannung zum Bilden eines ersten stabilen Zustands V.r.. ist und die Schwellenspannung zum Bilden eines zweiten stabilen Zustands -V.,_ ist, ist ein an die gewähl-

t η 2 ^ö

te Abtastelektrode 32 Cs) angelegtes elektrisches Signal eine Wechselspannung, die während einer Phase (Zeitdauer) t- den Wert V und während einer Phase (Zeitdauer) t, einen Wert -V annimmt, wie es in der Fig. 12A(a) dargestellt ist. Wenn an die gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal mit mehreren Phasen unterschiedlicher Spannungen angelegt wird, wird ein bedeutsamer Vorteil insofern erreicht, als für die Festlegung der Sichtanzeigebedingungen der Vorrichtung zwischen den beiden stabilen Zuständen des Flüssigkristalls leicht mit hoher Geschwindigkeit umgeschaltet werden kann.

²^ Andererseits werden gemäß der Darstellung in Fig. 12A(b) die anderen Abtastelektroden 32Cn) in den geerdeten Zustand versetzt und damit mit OV beaufschlagt. (Icmaß Fig. 12ACc) wird an die gewählten Signalelektroden 33(s) ein elektrisches Signal V angelegt, während gemäß Fig. 12AU1) an die nicht gewählten Signalelektroden 33(n) ein elektrisches Signal -V angelegt wird, in diesem Fall wird die Spannung V auf einen erwünschten Wert eingestellt, der die folgenden Bedingungen erfüllt: V<V ,.< 2V und -V "~ -V , , J>-2V. Die Kurvenformen der an die jeweiligen B i 1 de 1 einen te , nämlich die in Fig. 3 gezeigten Bildelemente A, B, C und I) bei dem Anlegen dieser elektrischen Signale angelegten Spannungen sind jeweils in den Fig. 12B(a), 12JHb), l2B(c) und 12B(dJ gezeigt. Wie es aus den Fig. 12BCa) bis 12BCd) ersichtlich ist, Vkird während der Phase t-, an das Bilde leinen t A auf der gewählten Abtastzeile eine Spannung 2V über

*-" ^:34H704

-5 0- I)I-. ΛHf»7

der Schwellenspannung V ■, .. angelegt, während in der Phase t. an das Bildelement B der gleichen Ahtastzeile eine Spannung -2V über dem Schwellenpegel -V , _? angelegt wird. Infolgedessen wird die Ausrichtung des Flüssigkrista 1Is in Abhängigkeit davon bestimmt, ob auf der gewählten Abtastelektrodenzeile die Signalelektrode gewählt ist oder nicht. Wenn nämlich die Signalelektrode gewählt ist, werden die Flüssigkristallmoleküle in den ersten stabilen Zustand ausgerichtet. Wenn die Signalelektrode nicht gewählt ist, werden die Moleküle in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet. In einem jeden Fall steht die Ausrichtung nicht im Zusammenhang zu den vorangehenden Zuständen des jeweiligen Bildelements.

Andererseits wird auf den nicht gewählten Abtastzeilen an die Bildelemente C und D eim Spannung +V oder -V angelegt. Infolgedessen bleiben die Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen Bildelementen C und D in der Ausrichtung, die den bei der letzten Abtastung hervorgerufenen Signalzu-

ständen entspricht. D.h., wenn eine Abtastelektrode gewählt wird, werden die der einen Zeile entsprechenden Signale eingeschrieben, wonach die S i gna 1 zustände während ties Zeit Interval 1s von dem Zeitpunkt, an dem das Hinschreiben des einen Vollbilds abgeschlossen ist, bis zu dem Zeitpunkt aufrecht erhalten werden können, an dem die Abtastelektrode gewählt wird. Infolgedessen ergibt sich selbst bei einer gesteigerten Anzahl von Abtastelektroden keine wesentliche Änderung des Tastverhältnisses, so daß weder der Kontrast herabgesetzt wird noch ein Obersprechen auftritt. In diesem Fall liegt die Spannung V üblicherweise im Bereich von 3V bis 70V und die Zeitdauer der Phase {\ . + t_) = T gewöhnlich im Bereich von 0,1 jus bis 2 ms, ob/war die Spannung und die Zeitdauer im gewissen Ausmali von der Dicke des verwendeten F¹I üss i gk r i s t a 1 1 ma t er i a 1 s bzw. der verwendeten Zelle abhängig sind. Dieses er Γ i ndungNgc>mä(,',o

-SI- DIi 3Hf>7

Ansteuerun gsve rfah ren unterscheidet sich im wcscnl lichen von dem Verfahren nach dem Stand der Technik dadurch, datt es den Übergang von einem ersten stabilen Zustand (der bei der Umsetzung des elektrischen Signals in ein optisches Signal als He 1 1 zus t a nd angenommen ist) zu einem /weifen stabilen Zustand und umgekehrt e r 1 e icht <> r ' (der In· i der Umsetzung in ein opt isches Signal als Dunke1zusI and angenommen ist ). Zu liesem Zweck wechselt das an dic gewählte Abtastelektrode angelegte elektrische Signal von +V auf -V. Ferner sind die an die Signa1 elektroden angelegten Spannungen voneinander verschieden, um damit den Hellzustand oder den Dunkelzustand zu bestimmen. In der Fig. I2C ist ein Beispiel für ein Bild bei dem derartigen Beenden der Abtastung einer Zeile gezeugt . In dieser Figur stellt ein strich1ierter Bereich P den He Mzustand dar, während ein Leerbereich Q den Dunke1zusI and darstellt. Danach wird für diesen Fall in der Fig. 1 ZDIa) ein Beispiel gc/.eigt, bei dem das Bild teilweise neu eingeschrieben ist. Wenn gemäß der Darstellung in dieser Figur nur ein Bereich neu beschriftet werden soll, der durch eine (iruppe von Ab t a s t elektroden Xa und eine Gruppe von Signa1e1ektιoden Ya gebildet ist, werden Abtastsignale aufeinanderfolgend nur an dem Bereich xa angelegt. Ferner wird an dem lie reich Ya ein Informationssignal angelegt, das sich in Abhängigkeit, davon ändert, ob eine Information vorliegt oder nicht. i!emäft FMg. IZDfb) wird an die (iruppe der Abtas te 1 ek t roden , die einen Bereich bildet., in dem die bei der 1(M/ten Abtastung eingeschriebene Information aufrecht erhalten werden soll (nämlich für die keine neue Information eingege-

"0 ben wird], ein Signal (von beispielsweise OV) angelegt. Demnach ändert sich hei der Abtastung der Gruppe der Abtastelektroden Xa eine an die jeweiligen Bildelemente an den Signalelektroden Y angelegte Spannung gemätt der Darstellung in Fig. iZD(c), während dann, wenn keine Abtastung ausgeführt wird, die Spannung zu der in Fig. 12D(d) gezeigten

"■---· ·-· : ·..· 3ΆΗ704

-5 2- I)Ii 3H6 7

wird. In einem jeden Fall liegt die Spannung nicht oberhalb der Schwellenspannung. Infolgedessen wird das bei der letzten Abtastung erhaltene Bild unverändert beibehalten.

Es ist offensichtlich, daß zum wirkungsvollen Ausführen des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens das den Abtastelektroden und den Signalelektroden zugeführte elektrische Signal nicht unbedingt ein einfaches Rechteckwellensignal sein muß, wie es anhand der Fig. 12A(a) bis 12A(d) und 12D(b) bis 12D(d) beschrieben wurde. Beispielsweise ist es möglich, das Flüssigkristall unter Verwendung einer Sinuswelle oder einer Dreieckwelle anzusteuern, solange eine wirksame Zeitdauer gegeben ist.

In der Fig. 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens gezeigt. Im einzelnen ist in Fig. 13CaJ ein Signal an einer gewählten Abtastelektrode gezeigt, in Fig. 13 (b) ein Signal an einer nicht gewählten Abtastelektrode gezeigt, in Fig. I3(c) ein (dem Vorliegen einer Information entsprechendes) gewähltes Informationssignal gezeigt, in Fig. 13(d) ein (.dem Fehlen einer Information entsprechendes)nicht gewähltes Informationssignal gezeigt und in Fig. 13(e) ein Informationssignal gezeigt, welches ein Signal von der letzten Abtastung aufrecht erhält.

Ein in Fig. 13(e) gezeigter Wert Va wird so gewählt, daß die folgenden Bedingungen eingehalten werden:

Iva-v| < |v_th1|, |v_th2| |va| < |v_th1|, |v_th2|

Die Fig. 14 zeigt ein nächstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Auf gleichartige Weise wie in

L)K 3 8ί)7

Fig. 13 ist in Fig. M (a ) ein Signal an einer gewählten Abtastelektrode gezeigt, in Fig. M(b) ein Signal an nicht gewählten AbtastelekI roden gezeigt, in Fig. 14(c) ein dem Vorliegen einer Information entsprechendes gewähltes Informationssignal gezeigt, in Fig. I4(d) ein dem Fehlen von Informationen entsprechendes nicht gewähltes Informationssignal gezeigt und in Fig. M(e) ein In ί "orma L i ο riss ig na 1 zum Aufrechterhalten eines bei der letzten Abtastung erzielten Signals gezeigt. Zur richtigen Ansteuerung der Flüssigkristallvorrichtung entsprechend dem erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahren müssen bei dem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel die folgenden Bedingungen erfüllt werden:

^v02 ^{vv V}02-^(V0-^V)

[l^V02-^V0l (V₀₁-V₀-2V)

^(vorV

Uli

Lh 2

thi

^(νοΓ^νο^+2ν)

Ii i η weiteres erfindungsgemäßes Ansteuerungsver fahren kann zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung verwendet werden, die eine Matrixelektrodenanordnung aus einer (iruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzten Signalelektroden aufweist, wobei an die Abtastelektroden selektiv aufeinanderfolgend und periodisch Abtastsignale angelegt werden und an die Signalelektroden synchron mit den Abtastsignalen Informationssignale angelegt werden, wodurch

-54- DI· Λ «() 7

eine optische Modulation eines Materials zwischen der Gruppe der AbtasteLektroden und der Gruppe der Signalelektroden herbe igefü irt wird, welches B i stabi 1 i ta t: hinsichtlich

eines elektris:hen Felds zeigt. Bei dem Ans teue nmgsve rb

fahren dieser \rt wird nach dem Anlegen eines Information:·,-signaLs an die Gruppe der S i gna 1 e 1 ek t roden unter Synchronisierung mit >inetn an eine aus der Gruppe der· Abtastclektroden gewählt3 Abtastelektrode angelegten Abtast signal und vor dem selektiven Anlegen eines darauffolgenden Informationssignals an die Gruppe der Signalelektroden untersynchron i sierung mit dem Anlegen von Abtastsignalen an darauffolgend gewählte Abtastelektroden eine Hilfssignal-Anlegeperiode für das Anlegen eines Signals vorgesehen, das von dem selektiv an die Gruppe der Signalelektroden angelegten Informationssignal verschieden ist.

Die Einzelheiten des Ansleuerungsverfahrens gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden anhand der Fig. IS bis 17 be-

schr ieben.
20

Die Fig. IS ist eine schema t i sehe Ansicht einer Zelle I !> I mit einer MatrLxelektrodenanordnung, in der eine (nicht gezeigte) ferroeLektrische Flussigkristal1 verbindung eingeschlossen ist. In dieser Figur sind mit 1SZ und 153 jeweils eine Gruppe von Abtastelektroden bzw. eine Gruppe von Signalelektroden bezeichnet. Zuerst wird der Fall beschrieben, daß eine Abtastelektrode S. angewählt, ist. Die Fig. 1Ma) zeigt ein an die gewählte Abtastelektrode S₁ auge 1 <·\\ t es elektrisches Ab ta s t s i gna1 , wäh rend die F i g . · 1 (> ( b ) e I el · ι ι ι -

" sehe Ablastsigna1e zeigt, die an andere (nicht gewählte) Ab taste 1ektroden S,, S,, S. usw. angelegt werden. Du; Fig. 16(c) und 1f)(d) zeigen jeweils elektrische Informal ionssignale, die an gewählte Si gna 1 e 1 ekt roden I., I., und l_r bzw. an nicht, gewählte Signalelektroden I- und [ . angclegl

3^ werden. Tn den Fig. If) und 17 stellen die Abszisse und die

34U704

-SS- Dl-: .38 6 7

Ordinate; jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Bei der Sichtanzeige eines Bewegungsbi1 ds wird beispielsweise aus der Abtastelektrodengruppe 1S2 aufeinanderfolgend und periodisch eine Abtastelektrode angewählt. Falls eine Schwel-5

lenspannung zum Bilden eines ersten stabilen Zustands der bistabilen Flüssigkristallzelle hinsichtlich νοrbestimmten Anlegezeiten t und t,. gleich -Vy₁ ist und eine Schwellenspannung zum Bilden eines zweiten stabilen Zustands der Zelle gleich +V , _? ist, wird gemäß Fig. 16(a) an eine getn/

wählte Abtastelektrode (S₁) eine Wechselspannung angelegt, die während einer Phase (Zeitdauer) t₁ 2V und während einer Phase (Zeitdauer) t₉ -2V beträgt.Wenn an die auf diese Weise gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal angelegt wird, das mehrere Phasenperioden mit voneinander verschiedenen Spannungspegeln hat, wird ein beträchtlicher Vorteil insofern erreicht, als es möglich ist, den Zustandsübergang zwischen dem ersten und dem zweiten stabilen Zustand entsprechend dem optischen Dunkelzustand bzw. HeIl-

zustand mit hoher Geschwindigkeit herbeizuführen. 20

Andererseits werden gemäß Fig. 16(b) die Abtastelektroden S₇ bis S₁- geerdet, so daß damit die Potentiale ihrer elektrischen Signale zu "0" werden. Ferner haben die den gewählten Signalelektroden T₁, T, und I₁- zugeführten elek-

^° frischen Signale gemäß Fig. 16(c) den Wert V, während gemäß Fig. I6(d) die den nicht gewählten Signa1elektroden Ij und I₄ zugeführten elektrischen Signale den Wert -V haben. Bei diesem Beispiel werden die jeweiligen Spannungen auf einen angestrebten Wert eingestellt, der den folgenden Bedingungen genügt:

V < V. , _o < 3V
th.2

-3V < -V_th1 < -

^:· '··" ^: ·-■ - 34 1 A7OA

-56- DE 3867

In den Fig. 17 (a) und 17(b) sind die Kurvenformen von Spannungen gezeigt, die bei der Abgabe dieser elektrischen Signale ^an die Bildelemente beispielsweise an die Bildelemente Λ und B angelegt werden. D.h., aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß während der Phase t. an das Bildelement Λ auf der gewählten Abtastzeile eine Spannung 3V über der Schwellenspannung V.,- angelegt wird. Gleichermaßen wird während der Phase t. an das Bildelement B der gleichen Abtastzeile eine Spannung -3V unterhalb der Schwe11enspannung -V.., angelegt. Infolgedessen wird die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in Abhängigkeit davon bestimmi, ob an einer gewählten Abtastzeile eine Signalelektrode gewählt ist. oder nicht. Wenn nämlich die Signalelektrode gewählt ist, werden die Flüssigkris t.a1lmoleküIe in den er- ° sten stabilen Zustand ausgerichtet, während sie in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet werden, wenn die Signalelektrode nicht gewählt, ist.

Andererseits werden gemäß der Darstellung in den Fig. 17(c) und 17 (d ) an den nicht gewählten Abtastzeilen an alle MiIdelemente die Spannungen V oder -V angelegt, welche jeweils nicht über der Schwellenspannung liegen. Infolgedessen behalten die Flüssigkristalle in den Bilde1ementen auf den Abtastzeilen mit Ausnahme der gewählten Abtastzeilen die Ausrichtung bei, die dem Signal zustand entspricht, welcher bei der letzten Abtastung erzielt wurde. D.h., wenn eine Abtastelektrode gewählt wird, werden Signale an der gewählten einzelnen Zeile eingeschrieben, wobei der Signalzustand aufrecht erhalten werden kann, bis nach dem Abschluß

^O des Hinschreibens eines Vollbilds die Abtastelektrode das nächste mal gewählt wird. Infolgedessen ergibt sich selbst bei einer Steigerung der Anzahl der Abtastelektroden keine wesentliche Änderung des Tastverhältnisses, so daß der Kontrast nicht herabgesetzt wird.

-"■'- "-" ^: '··" ^:34H704

-5 7- I)Ii 3 8(>7

!is werden nun Probleme betrachtet, die in der I^Jr;ixis auftreten können, wenn die Flüssigkristallvorrichtung als S ichtanze igeeinhe i t betrieben wird. In 1·' i g . IS sei angenommen, daß aus den an den Oberkreuzungen der Abtastelektroden S. bis S₁- usw. mit den Signa 1 elektroden I. bis I ,-usw. die Bildelememe an den gestrichelt dargestellten Kreuzungen dem HeII zustand entsprechen, während diejenigen an den leer dargestellten Kreuzungen dem Dunke1 zustand entsprechen. Betrachtet man nun die Darstellung an der Signalelektrode K in Fig. IS, so wird das entsprechend an der Abtastelel trode S₁ geformte Bildelement Λ in den He11 zustand versetzt, während alle anderen, an der Signalelektrode I₁ geformten Bildelemente in den Dunkelzustand versetzt werden. Die 1·' i g . 18(a) zeigt eine Aus füh rungs a rt eines Ansteuerungsverfahrens in diesem Fall, bei der der Signalelektrode I₁ ein Abtastsigna] und ein Informationssignal zugeführt werden, wobei eine an dem Bildelement A anliegende Spannung im Zeitablauf dargestellt ist.

Falls die Flüssigkristallvorrichtung beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 18(a) angesteuert wird und die Abtastelektrode S₁ abgetastet wird, wird in dem Zeitraum t₇ an das Bildelement A eine Spannung 3V über der Schwellenspannung V , ~ angelegt. Aus diesem Grund wird unabhängig

^° von vorangehenden Zuständen das BLldelemen' A in den einen, in einer Richtung ausgerichteten stabilen Zustand, nämlich den Hellzustand geschaltet. Danach wird gemäß der Darstellung in Fig. 18(a) während der Abtastung der Abtastelektroden S^ bis S₁. fortgesetzt eine Spannung -V angelegt. Da in

diesem Fall die Spannung -V nicht die Schwellenspannung -V., -, übersteigt, behält das Bildelement A den Hellzustand bei. Wenn jedoch eine vorbestimmte Information dadurch angezeigt wird, daß gemäß den vorstehenden Ausführungen der einen Signalelektrode fortgesetzt ein Signal in einer R.ichtung zugeführt wird (die in diesem Fall dem Dunkelzustand

-5 8- DE 3H67

entspricht), nimmt die Anzahl der Abtastzeilon i_n starkem Ausmaß zu, so daß bei der Hochgeschwindigkeits-Ansteuerung der Flüssigkristallvorrichtung einige Probleme auftreten

müssen. Dies wird anhand von Versuchsdaten erläutert, b

Die Fig. 19 ist eine grafische Darstellung, in der dir Zeitabhängigkeit einer zum Schalten erforderlichen Schwollenspannung in den Fällen aufgetragen ist, daß als IVitoelektrisches Fluss igkr istal Imate r i a I DOBAMBC (gemäß 192 in Fig. 19) bzw. HOBACPC (gemäß 191 in Fig. 15)) verwendet wird. Bei diesem Beispiel war die Dicke des F'l üss i gki i s t a 1 1 s 1,6 um, während die Temperatur auf 70 C gehalten wurde. Bei diesem Versuch wurden als Grundplatten, zwischen denen das Flüssigkristall hermetisch eingeschlossen war, beispielsweise Glasplatten verwendet, auf die Tndium-Zinn-Oxid MTO) aufgedampft war, wobei die S< >iwe 1 1 enspannungen V , ₁ und Vv, einander nahezu gleich waren, nämlich V , . .^ V , _; (=V.i ) ermittelt wurde.

Aus der Fig. 19 ist ersichtlich, daß die Schwe11enspannung V , von der Anlege-Zeitdauer abhängig ist und eine steilere Zunahme zeigt, sobald die AnIege-Zeitdauer kürzer wird. Wie aus den vorstehend angeführten Betrachtungen zu entnehmen ist, treten gewisse Probleme auf, wenn ein Ansteuerungsverfahren gemäß der Darstellung 18(a) angewandt wird und dieses Ansteuerungsverfahren hei einer Vorrichtung angewandt wird, die eine sehr große Anzahl von Abtastzeilen hat und mit hoher Geschwindigkeit angesteuert werden soll. Selbst wenn nämlich beispielsweise das B i 1 de 1 einen t Λ wälirend der Zeit tier Abtastung tier Abtastelektrode S auf den HeI !zustand geschaltet wird, wird nach der Beendigung dct betreffenden Abtastung ständig weiter eine Spannung -V angelegt, wodurch es möglich ist, daß das Bi 1 de 1 erncrit leiiht in den Dunkelzustand geschaltet wird, bevor die Abtastung einer Bildfläche abgeschlossen ist.

-'- ·■-' : ■ ^:3Λ14704

-59- DH 3867

Zum Vermeiden dieser nachteiligen Erscheinung kann ein Verfahren gemäß der Darstellung in Fig. I8(b) angewandt werden. Gemäß diesem Verfahren werden die Ah tastsignaIe und die Informationssignale nicht aufeinanderfolgend zugeführt, sondern es ist eine vorbestimmte Zeitdauer At als Hi]fssigna1-An 1egedauer vorgesehen, während der ein Hilfssignal abgegehen wird, mit dem während dieser Zeitdauer die Signalelektroden geerde't bzw. mit Masse verbunden werden. Während der Hi1fssignal-AnIegedauer wird die Abtastelektrode gleichermaßen geerdet, nämlich zwischen die Abtastelektroden und die Signalelektroden 0 V angelegt. Auf diese Weise ist es möglich, die in Fig. 19 gezeigte Abhängigkeit der Schwellenspannung des ferroe 1ektrischon Flüssigkristalls von der Spannungsan1egedauer im wesentlichen auszuschalten, infolgedessen ist es möglich, zu verhindern, daß der in dem Bildelement A ei" reich te He 1 1 zustand auf den Dunke1 zustand umgeschaltet wild. Die gleiche Erörterung gilt auch für die anderen Bildelemente.

Dieses Verfahren hat das Merkmal, daß eine einmal eingeschriebene Information über eine Zeitdauer bis zu dem nachfolgenden Einschreiben aufrecht erhalten werden kann, obwohl das ferroelektrische Flüssigkristall die in Fig. gezeigten Eigenschaften hat.

Diese¹; Verfahren kann gemäß einem Ausf ührungsbe i sp i e 1 d.idurch ausgeführt werden, daß an die Abtastelektroden und die Gruppe der Signa 1 elektroden die in dem Ze it diagramm in Fig. 20 gezeigten Signale angelegt werden.

In der Fig. 20 ist mit V eine vorbestimmte Spannung bezeichnet, die in geeigneter Weise entsprechend dem Flüssigkristallmaterial, der Dicke des Flüssigkristalls, der Einsiellungstemperatur, den Oberflächenbearbeitungszuständen von G run dp lallen usw. bestimmt wird, wobei Abtast s i gna 1 e inipul se

-60- I)I- 3 8 6 7

sind, die zwischen +2V und -2V wechseln. Jedes der Gruppe der Signalelektroden synchron mit den Impulsen zugefülirte Informationssignal ist entsprechend der Information "Hell"

oder "Dunkel" eine Spannung +V bzw. -V. Bei der Betrachtung 5

der Abtastsignale im Zeitablauf ist zwischen einer Abtastelektrode S (der η-ten Abtastelektrode) und eint-r Abtastelektrode S ₁ (der (n + 1 )-t.en Abtastelektrode) eine Zeitdauer At vorgesehen, die als Hi1fssigna1-An 1egedauer dient. Wenn während dieser Zeitdauer der Gruppe der S i gjia 1 e 1 ukt roden Il i 1 f ss i gna Ie mit einer Polarität zugeführt werden, die zu derjenigen der Signale während der Abtastung der Abtastelektrode entgegengesetzt ist, werden den jeweiligen Signalelektroden Zeitmultiplex-Signale gemäß der Darstellung bei I₁ bis I, in Fig. 20 zugeführt. D.h., in Fig. 20 gezeigte Hilfssignale 1a, 2a, 3a, 4a und Sa haben Polaritäten, die jeweils denjenigen von Inf oriii.i t i onssigna 1 en 1, 2, 3, A und 5 entgegengesetzt sind. Folglich wird dann, wenn man eine in Fig. 20 gezeigte, an das Bildolement A angelegte Spannung im Zeitablauf betrachtet, selbst in dem Fa11, daß aufeinanderfolgend einer einzelnen Signa1e1oktrode das gleiche Tnformationssigna1 zugeführt wird, die Abhängigkeit der Schwellenspannung im ferroelektrisehen Flüssigkristall von der Spannungsanlegeze.it aufgehoben, da die tatsächlich an dem Bildelement A anliegende Spannung eine Wechselspannung unterhalb der Schwellenspannung V., ist, wodurch die Möglichkeit ausgeschaltet wird, daß eine durch das Abtasten der Abtastelektrode S₁ gebildete Information ("wie in diesem Falle die Information "HeIl¹¹J umgeschaltet wird, bevor das

nachfolgende I; i nschre iben ausgeführt wird. 30

Die Fig. 2 I (a ) ze i ι; t ein ve ro i η fat h t es Scha I 1 b i Id e i ne·. elektrischen Systems bei der Ansteuerung einer iVrroelekt rischen F1üssigkrista 11 ze I 1 e entsprechend dem in Fig. .M) gezeigten Ans I eue rungsschema . Die F 1 üss i gk r i s t a 1 1 χ. e 1 1 e isi mit einer Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von

-61- DE 386 7

Ab ta.ste I ek troden und einer Gruppe von Signalelektroden gemäß der voranstellenden Hesch re i bunj», aufgebaut. Π ine Abf as te 1ektroden-Treibe rscha 1 tung enthä1t e inen Tak t gene rator, der vorbes t irnm te Taktsignale erzeugt, einen Abtaste1ektrodenwähler, der entsprechend vorbestimmten Taktsignalen Wählsignale zürn Anwählen von Abtastelektroden erzeugt, und eine Abtastelektroden-Treiberstufe, die auf die Wählsignale durch aufeinanderfolgendes Ansteuern der Abtastelektroden anspricht. Die der Gruppe der Abtastelektroden zugeführten Steuersignale werden dadurch gebildet, daß Taktsignale aus dem Taktgenerator dem Abtastelektroden-Wähler zugeführt werden und danach die Wählsignale aus dem Abtastelektroden-Wähler der Abtastelektroden-

Treiberstufe zugeführt werden.
Ib

Andererseits enthält eine Signa1e1ektroden-Treiberscha1tung den Taktgenerator, einen Datengenerator, der synchron mit den Taktsignalen Datensignale abgibt, einen Datenmodulator, der die aus dem Datengenerator zugeführten Datensignale synchron mit den Taktsignalen moduliert, um Datenmodulationssignale zu erzeugen, die als Informationssignale und Hilfssignale dienen, und eine Signalelektroden-Treiberstufe, die auf die Datenmodulationssignale durch aufeinanderfolgendes Ansteuern der Signal elektroden anspricht. Signalelektroden-Steuersignale DM werden dadurch gebildet, daß synchron mit den Taktsignalen die Ausgangssignale bzw. Datensignale DS des Datengenerators dem Datenmodulator zugeführt weiden, um die als Ausgangssignale des Datenmodulators erzielten Informationssignale und Hilfssignale der Treiberstufe zu- ° zuführen.

Die Fig. 21fb) zeigt ein Beispiel von Signalen, die von dem Datenmodulator abgegeben werden und die den Signalen 1. bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 21) en t Sf) rechen .

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In der Fig. 21 (c) ist schema ti sch ein Beispiel einer Schaltung des Datenmodulators dargestellt, dessen Ausgangssignale in der Fig. 21 (b) gezeigt sind. Die in Fig. 2 1 ic) gezeigte Modulatorschaltung weist zwei Inverter 211 und 212, zwei UND-Glieder 213 und 214 und ein ODIiR-Gl i ed 215 auf.

Die Fig. 22 veranschaulicht ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dieses erfindungsgemäßen Ans teue rungsve rf ahrens . Statt der bei dem in Fig. 20 dargestellten Aus l'üh rungsbe i spiel benutzten, an eine gewählte Abtastelektrode angelegten +_ 2V-Impulse werden bei dem in Fig. 22 gezeigten Ausführungsbeispiel jk5V-Impulse verwendet.

Gemäß den Erläuterungen bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es offensichtlich, daß zum wirkungsvollen Ausführen des er! i ndungsgemä'ßen Ansteuerungsverfahrens die den Abtastelektroden oder Signalelektroden zugeführten el ektr i seinen Signale nicht unbedingt einfach symmetrische Rechteckkurvenformen haben müssen. Vielmehr

ist es beispielsweise möglich, die Flüssigkristallvorrichtung mit Sinuskurvenformen oder DreieckkurvenCaimen anzusteuern. Ferner ist es allgemein möglich, Schwellenspannungen V., mit unterschiedlichen Werten zu nutzen, die Oberflächenbearbeitungszuständen der beiden Grundplatten entsprechen, zwischen die das Flüssigkristall eingefügt ist. Infolgedessen kann dann, wenn zwei Grundplatten mit voneinander verschiedenen Oberflächenbearbe i tungszust anden verwendet werden, in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Schwellenspannungen für die beiden Grundplatten

^O ein bezüglich einer Bezugsspannung wie der Spannung "0" (Masse) unsymmetrisches Signal angelegt werden. Da rüberhinaus wird bei dem vorstehend beschriebenen Aus l'üh rungsbeispiel ein durch Invertieren des letzten Information·. signals erzieltes (lilfssignal verwendet. Es kann jeden h

^ auch ein durch Invertieren der Polarität eines nachfolgenden

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Tnformationssignals erzieltes Hilfssignal eingesetzt werden. Tn diesem Fall kann auch eine Spannung mit einem Absolutwert verwendet werden, der von denjenigen der Informationssignale verschieden ist. Ferner kann ein Hilfssigiial verwendet werden, das dadurch erzielt wird, daß nicht nur der Inhalt des letzten [ η formationssigna1s, sondern auch der Inhalt mehrerer, bis zu diesem Zeitpunkt verwendeter Informationssignale statistisch verarbeitet wird.

Die Fig.23 ist eine schematische Draufsicht auf einen optischen Flüssigkristall-Verschluß bzw. einen Flüssigkristall-Lichtverschluß, der ein Beispiel für eine Vorrichtung ist, bei der das vorangehend beschriebene erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren angewandt wird. Mit 231 ist

ein Bildelement bezeichnet. Elektroden an beiden Seiten sind nur an dem Bereich des Bildelements 231 mit einem durchsichtigen Material geformt. Die Matrixelektrodenanordnung weist eine Gruppe von Abtastelektroden 232 und eine Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden 232 in Abstand gegenübergesetzten Signalelektroden 233 auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem weiten Beieich auf dem Gebiet optischer Verschlüsse oder Sichtanzeigevorrichtungen angewandt werden, wie beispielsweise bei optischen Flüssigkristall-Verschlüssen, Flüssigkristall-Bildschirmen usw.

Rs wird ein Ansteuerungsverfahren angegeben, das für die Ansteuerung einer optischen Moduliervorrichtung wie beispielsweise einer Flüssigkristallvorrichtung anwendbar ist, die eine Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe von in Abstand der Gruppe der Abtastelektroden gegenübergesetzten Signalelektroden und ein Material für die optische Modulation (wie beispiels-

³^ weise ein Flüssigkri stall) hat, welches zwischen die Gruppe

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der Abtastelektroden und die Gruppe der Signa]e1ektroden eingefügt ist und BiStabilität hinsichtlich eines angelegten elektrischen Felds zeigt. Bei dem Ansteuerungsverfahren wird zwischen eine aus der Gruppe der Abtust elcktroden gewählte Abtastelektrode und eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signal elektrode eine Spannung angelegt, die das Ausrichten des bistabilen Flüssigkristalls in einen ersten stabilen Zustand (einen optisch stabilen Zustand) ermöglicht, und zwischen die gewählte Abtastelektrode und die nicht gewählten Signale1 ok I roden eine Spannung angelegt, die das Ausrichten des bistabilen Flüssigkristalls in einen zweiten stabilen Zustand (den anderen optisch stabilen Zustand) ermöglicht, oder es werden zwischen eine gewählte Abtastelektrode und die Gruppe der Signalelektroden eine Spannung zum Ausrichten des bistabilen Materials für die optische Modulation in einen ersten stabilen Zustand, zwischen die gewählte Abtastelektrode und eine gewählte Signalelektrode eine Spannung für das Ausrichten des auf den ersten stabilen Zustand ausgerichteten bistabilen Materials auf einen zweiten stabilen Zustand und zwischen nicht gewählte Abtaste1ektroden und die Gruppe der Signa 1e1ektroden eine Spannung angelegt, die auf einen Wert zwischen einer Schwellenspannung -V., _? (für den zweiten stabilen Zustand) und einer Schwellenspannung V., ₁ (für den ersten stabilen Zustand) eingestellt ist.

Claims (1)

1. TeDTKE - BüHLING - KiNNE-T^GrÜRE:· " :":

   Pellmann - Grams - StrÜiF »*-..· hu-*.

   Dipl.-Chem. G. Bühling 3 4 1 4 7 O 4 Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

   Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

   Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

   18. April 1984 DE 3867

   Patentansprüche

   ./Verfahren zum Ansteuern einer optischen ModuliervorVrchtung, die eine Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzter Signalelektroden und ein zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden eingefügtes Material zur optischen Modulation hat, welches Bistabilität bezüglich eines angelegten elektrischen Felds zeigt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode eine Spannung angelegt wird, die das bistabile Material für die optische Modulation in einen ersten stabilen Zustand ausrichtet, daß zwischen die gewählte Abtastelektrode und eine Signalelektrode, die nicht aus der Gruppe der Signalelektroden gewählt ist, eine Spannung angelegt wird, die das bistabile Material für die optische Modulation in einen zweiten stabilen Zustand ausrichtet, und daß zwischen eine Abtastelektrode, die nicht aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählt ist, und die Gruppe der Signalelektroden eine Spannung angelegt wird, die auf einen Wert zwischen einer Schwellenspannung -V , ~ ^^ur den zweiten stabilen Zustand und einer Schwellenspannung Vv₁ für den ersten stabilen Zustand des bistabilen Materials für die optische

   A/25

   Dresdn«»- β·»».· ■·- —ι Kin 3939 844 Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508941 Postscheck (München) KIo. 670-43-804

   ." " 34Η704

   -2- ' DE 3867 Modulation eingestellt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal mit Phasen unterschiedlicher Spannungen angelegt wird und daß an die gewählte Signalelektrode und an die nicht gewählten Signalelektroden der Gruppe der Signalelektroden jeweils elektrische Signale mit voneinander verschiedenen Spannungen angelegt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die aus der Gruppe der Abtast elektroden gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal mit Phasen unterschiedlicher Polaritäten angelegt wird und daß an die gewählte Signalelektrode und an die nicht gewählten Signalelektroden der Gruppe der Signalelektroden jeweils elektrische Signale mit voneinander verschiedenen Spannungspolaritäten angelegt werden.

   4. Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung, die eine Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzter Signalelektroden und ein zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden eingefügtes Material zur optischen Modulation hat, welches Bistabilität bezüglich eines angelegten elektrisches Felds zeigt, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Signal mit ei-

   °® ner ersten Phase, bei der zwischen eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und die Gruppe der Signalelektroden eine Spannung angelegt wird, die das bistabile Material für die optische Modulation in einen ersten stabilen Zustand ausrichtet, und mit einer zweiten Phase angelegt wird, bei der zwischen die gewählte Abtast-

   34H704

   ~³~ DE 3367

   elektrode und eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode eine Spannung angelegt wird,, die das in den ersten stabilen Zustand ausgerichtete Material in den zweiten stabilen Zustand ausrichtet. 5

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Phase an die gewählte Signalelektrode ein Gradationssignal angelegt wird.

   6. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Gradationssignal Impulskurvenform hat.

   7. Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung, die eine Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzter Signalelektroden und ein zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden eingefügtes Material zur optischen Modulation hat, welches Bistabilität bezüglich eines angelegten elektrischen Felds zeigt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode eine Spannung V^_n.. angelegt wird, die das bistabile Material für die optische Modulation in einen ersten stabilen Zustand ausrichtet, daß zwischen die gewählte Abtastelektrode und eine nicht gewählte Signalelektrode eine Spannung V_0N2 angelegt wird, die das bistabile Material für die- optische Modulation in einen zweiten stabilen Zustand aus-

   ³^ richtet, daß zwischen eine Abtastelektrode, die nicht aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählt ist, und die Gruppe der Signalelektroden eine Spannung V^pp angelegt wird, die auf einen Wert zwischen einer Schwellenspannung ~V.>₂ für den zweiten stabilen Zustand und einer Schwellenspannung V., . für den ersten stabilen Zustand des bistabilen

   -4- DE 3867

   Materials für die optische Modulation eingestellt wird, und daß die Spannungen V_QN1 , ^ON2 ^un(* ^OFF ^zum Erfüllen der folgenden Bedingungen gewählt werden:

   ^VON-1

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, •jfl daß an die gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal V. (t) angelegt wird, dessen Spannungspolarität sich entsprechend einer Phasenänderung ändert, daß an die gewählte Signalelektrode und die nicht gewählte Signalelektroden jeweils elektrische Signale V₂ bzw. V- mit vonein-, ρ- ander verschiedenen Spannungspolaritäten angelegt werden und daß die Signale V~ und V₂ zur Erfüllung folgender Bedingungen gewählt werden:

   1 < Iv₁U)ItIaX. I / |V₂| ,
   n.I / |V₂|,

   _{1 2}

   K IV₁U)IiUn.I / |V

   , . . una

   •I / l^V2al

   wobei mit V₁(t)max. und V₁(t)min. jeweils der Maximalwert bzw. der Minimalwert des elektrischen Signals V. (t) bezeichnet sind, das innerhalb einer Abtastsignal-Phasenperiode an die Abtastelektroden angelegt wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß hinsichtlich der Spannungen der Signale V,(t), V-, und

   V₀ die folgenden Bedingungen eingehalten werden: ι. a -μ

   1 < Iv₁U)OIaX. I / |v₂| < 10,

   1 < |v₁(t)min.| / |V₂| < 10, ok

   1 < IV₁U)ITIaX. I / |v_2a| < 10 l < Iv₁U)UIi_n. I / |v_2a| < ίο.

   34U704

   -5- DE 3 867

   10. Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung mit einer Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden unter Abstand gegenübergesetzten 5

   Signalelektroden zum Bilden vorbestimmter Informationen und mit einem zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Signalelektroden eingefügten Material für die optische Modulation, das Bistabilität bezüglich eines elektrischen Felds zeigt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode und eine aus Signalelektroden, denen eine neue Bildinformation erteilt werden soll, der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode eine Spannung angelegt wird, die das bistabile Material für die optische Modulation in einen ersten stabilen Zustand ausrichtet, daß zwischen die gewählte Abtastelektrode und eine aus den Signalelektroden, denen eine neue Bildinforiration erteilt werden soll, der Gruppe der Signalelektroden nicht gewählte Signalelektrode eine Spannung angelegt wild, die das bistabile Material für

   die optische Modulation ir einen zweiten stabilen Zustand ausrichtet, und daß zwischen eine aus der Gruppe der Abtastelektroden nicht gewällte Abtastelektrode und die Gruppe der Signalelektroden scwie zwischen alle Abtastelektroden und Signalelektroden, denen keine neue Bildinformation ° erteilt werden soll, eine Spannung angelegt wird, die auf einen Wert zwischen einer Schwellenspannung -V , _? für den zweiten stabilen Zustand und einerSchwellenspannung V , . für den ersten stabilen Zustand eingestellt wird.

   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß_ an die gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal mit Phasen unterschiedlicher Spannungen angelegt wird und daß an die gewählte Signalelektrode, die nicht gewählte Signalelektrode und die Signalelektroden, denen keine

   "° neue Bildinformation erteilt werden soll, aus der Gruppe

   · 34U704

   -6- DE 38ό7

   der Signalelektroden jeweils elektrische Signale mit voneinander verschiedenen Spannungen angelegt werden.

   12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal mit Phasen unterschiedlicher Spannungspolaritäten angelegt wird und daß an die gewählte Signalelektrode und die nicht gewählte Signalelektrode der Gruppe der Signalelektroden jeweils elektrische Signale mit voneinander verschiedenen Spannungspolaritäten angelegt werden.

   13. Verfahren zum Ansteuern einer optischen Moduliervorrichtung mit einer Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden in Abstand gegenübergesetzten Signalelektroden, wobei an die Gruppe der Abtastelektroden aufeinanderfolgend und periodisch selektiv Abtastsignale angelegt werden und synchron mit den Abtastsignalen an die Gruppe der Signalelektroden selektiv Informationssignale angelegt werden, um dadurch eine optische Modulation eines zwischen die Gruppe der Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden eingefügten Materials für die optische Modulation herbeizuführen, das Bistabilität bezüglich eines elektrischen Felds zeigt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem selektiven Anlegen der Informat.ionssignale an die Gruppe der Signalelektroden unter Synchronisierung mit den jeweils an eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode angelegton Abtast-Signalen und vor einem nachfolgenden selektiven Anlegen

   "0 der Informationssignale an die Gruppe der Signalelektroden unter Synchronisierung mit den an eine darauffolgend gewählte Abtastelektrode angelegten Abtastsignalen eine Ililfssignal-Anlegeperiode für das Anlegen von Signalen gebildet wird, die von den selektiv an die Gruppe der Signalelektroden angelegten Informationssignalen verschieden sind.

   -7- DE 386 7

   14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode angelegtes elektrisches Signal Phasen mit unterschiedlichen Spannungen hat.

   15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode angelegtes elektrisches Signal eine Spannung hat, die von derjenigen eines an eine nicht gewählte Signalelektrode angelegten elektrischen Signals verschieden ist.

   16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode angelegtes elektrisches Signal Phasen mit unterschiedlichen Spannungspolaritäten hat.

   17. Verfahren nach Anspruch 13 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine aus der Gruppe der Signalelektroden gewählte Signalelektrode angelegtes elektrisches Signal eine Spannungspolarität hat, di'e von derjenigen eines an eine nicht gewählte Signalelektrode angelegten elektrischen Signals verschieden ist.

   ° 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Hilfssignal-Anlegeperiode angelegte elektrische Signal eine Spannungspolarität hat, die von derjenigen eines an die Gruppe der Signalelektroden unter Synchronisierung mit einem an die SQ aus der Gruppe der Abtastelektroden gewählte Abtastelektrode angelegten Abtastsignal angelegten Informationssignals verschieden ist.

   19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ^5 dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Material für die

   -8- DH 38ö7

   optische Modulation ein ferroelektrisches Flüssigkristall ist.

   20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristall ein Flüssigkristall mit einer smektischen Phase ist.

   21. Verfahren nach Anspruch Ii), dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristall ein Flüssigkristall mit einer chiral-smektischon Phase ist.

   22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall mit der chira1-smektischen Phase in einem Zustand ist, bei dem keine Schraubenstruktur ge-

   bildet ist.

   23. Verfahren nach Anspruch 2 1 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall mit der chira1-smektischen Phase eine C-Phase oder eine Η-Phase hat.