DE69410240T2

DE69410240T2 - Multiplex-adressierung von ferroelektrischen flüssigkristallanzeigen

Info

Publication number: DE69410240T2
Application number: DE69410240T
Authority: DE
Inventors: Alistair Graham; Jonathan Rennie Hugues; Michael John Towler
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: Qinetiq Ltd
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: GB2290160B; GB9516178D0; EP0683915A1; WO1994018665A1; EP0683915B1; DE69410240D1; CN1110785C; GB9302997D0; US5724060A; CA2155938A1; SG42841A1; GB2290160A; CN1120869A; JPH08506426A

Description

Die Erfindung betrifft die Multiplex-Adressierung von ferroelektrischen Flüssigkristallanzeigen (FLCDs). In derartigen Anzeigen kann ein chirales smektisches c-, I- und F-Flüssigkristallmaterial verwendet werden.
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen weisen üblicherweise eine dünne Schicht eines Flüssigkristallmaterials zwischen zwei Glaspiatten auf. Elektrodenstrukturen an den inneren Flächen dieser Platten gestatten die Anlegung eines elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht, wodurch dessen molekulare Orientierung geändert wird. Unter Verwendung von nematischem und cholesterischem Flüssigkristallmaterial sind viele verschiedene Typen von Anzeigen hergestellt worden. Diese beiden Materialtypen werden zwischen einem "AN"-Zustand des elektrischen Feldes und einem "AUS"-Zustand des Feldes betrieben, d.h. die Anzeige werden betrieben, indem ein elektrisches Feld "AN" und "AUS" geschaltet wird. Sowohl das nematische als auch das cholesterische Material sprechen auf den Effektivwert des angelegten elektrischen Feldes an. Sie sind nicht polaritätsempfindlich.
Bei einem neueren Typ von Anzeigen wird ein ferroelektrisches chirales smektisches C-, I- und F-Flüssigkristallmaterial verwendet, in dem die Flüssigkristallmoleküle in Abhängigkeit von der Polarität des angelegten Feldes einen von zwei möglichen Feld-"AN"-Zuständen annehmen. Diese Anzeigen werden daher durch Gleichstrom(DC)-Impulse der entsprechenden Polarität zwischen den zwei Zuständen geschaltet. Wenn das angelegte Feld den Wert Null hat, können die Moleküle in Abhängigkeit von der Behandlung zur Oberflächenorientierung eine intermediäre Konfiguration annehmen. Chirale smektische Anzeigen können sehr schnell geschaltet werden und ergeben darüber hinaus eine Bistabilität in einem Ausmaß, die von dem Material, der Dicke der Flüssigkristallmaterialschicht und den Verfahren zur Orientierung der Zelloberfläche abhängig ist. Beispiele für chirale smektische Anzeigen werden in GB 2 163 273, GB 2 159 635, GB 2 166 256, GB 2 157 451, US 4 536 059, US 4 367 924, GB-A-86/08 114 - GB 2 209 610 - PCT/GB 87/00 222, GB-A-86/08 115 - GB 2 210 468 - POT 87/00 221, GB-A-86/08 116 - GB 2 210 469 - PCT 87/00 220 beschrieben.
Eine bekannte Anzeige ist in Form einer X-Y-Matrix aus Pixeln oder Anzeigeelementen, die an den Schnittpunkten zwischen den Spaltenelektroden an einer Wand und den Zeilenelektroden an der anderen Wand gebildet worden sind, ausgestaltet. Diese Anzeige wird durch Anlegen von Spannungen an aufeinanderfolgende Zeilen(X)- und Spalten(Y)- Elektroden im Multiplexbetrieb adressiert.
Zur Multiplexadressierung von chiralen smektischen Anzeigen gibt es eine Anzahl von bekannten Systemen, vgl. beispielsweise den Aufsatz von Harada et al., 1985, S.I.D. Paper 8.4, S. 131-134 und Lagerwall et al., 1985, I.D.R.C., S. 213-221 sowie ferner GB 2 173 336-A, GB 2 173 629-A und WO 92/02925. Für FLCDs setzen Multiplex-Adressierungsschematas eine Strobewellenform ein, die der Reihe nach nach unten z.B. an eine Zeile von Elektroden angelegt wird, wobei gleichzeitig Datenwellenformen an z.B. Spaltenelektroden angelegt werden. Das Charakteristikum von FLCDs ist, daß sie durch Empfang eines Impulses mit geeigneter Spannungsamplitude und Anlegezeit, d.h. Impulsbreite, was mit Spannungs-Zeit-Produkt V.t. bezeichnet wird, schalten. Daher muß bei der Entwicklung von Multiplex-Adressierschemata sowohl die Amplitude als auch die Impulsbreite berücksichtigt werden. Zur Adressierung einer großen Anzeige in verhältnismäßig kurzer Zeit sind kurze Impulsbreiten und eine entsprechend hohe Spannung erforderlich. In einer typischen Anzeigezelle beträgt die Impulsbreite 50 bis 100 ps, wohingegen Spannungen von bis zu 50 V durch Treiberschaltungen an eine Anzeige geschaltet werden müssen.
Derzeit gibt es Schaltanordnungen zum Ansteuern einer großen Anzahl von Elektroden in einer Anzeige für multiplex-adressierte nematische Anzeigen, beispielsweise die nematische 90'-Dreh- und die nematische 270'- Superdrehanzeige mit ihren verhältnismäßig niedrigen Spannungserfordernissen zum Schalten, z.B. Spitzenspannungen von +/- 25 Volt, vgl. beispielsweise H. Kawakami, Y. Nagae und E. Kaneko, SID Conference Proceedings 1976, Seiten 50-52. Schaltanordnungen zur Handhabung größerer Spannungspegel sind nur mit etwa 64 Ausgängen pro Schaltungschip verfügbar. Große Anzeigen machen aber deutlich über 100 Ausgänge pro Chip erforderlich. Die Adressierung von großen FLCDs ist daher aufgrund von zwei Erfordernissen problematisch, nämlich wegen der Handhabung hoher Spannungspegel und der Bereitstellung einer großen Anzahl von Ausgangsverbindungen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Verringerung der für Multiplex-Treiberschaltungen zum Adressieren von FLCDs erforderlichen Spannungspegel.
Erfindungsgemäß wird das obige Problem gelöst, indem eine zusätzliche Wellenform zu den zum Adressieren einer FLCD verwendeten Strobe- und Datenwellenformen hinzugefügt wird, während an dem Material immer noch eine zum Schalten ausreichende resultierende Spannung aufrechterhalten wird. Dadurch können existierende Treiberchips zur Multiplex- Adressierung, die für mit niedriger Effektivspannung adressierte Anzeigen konstruiert sind, zur Multiplex- Adressierung von FLCDs verwendet werden.
Erfindungsgemäß weist eine multiplex-adressierte Flüssigkristallanzeige auf: eine Flüssigkristallzelle mit einer Schicht aus ferroelektrischem smektischen Flüssigkristallmaterial zwischen zwei Wänden, die jeweils einen Satz von Elektroden tragen, welche so angeordnet sind, daß sie zusammen eine Matrix aus adressierbaren Anzeigeelementen bilden,
Treiberschaltungen zum Anlegen von Datenwellenformen an einen Satz von Elektroden und Strobewellenformen an den anderen Satz von Elektroden im Multiplexbetrieb,
Wellenformgeneratoren zum Erzeugen von Daten- und Strobewellenformen aus unipolaren Impulsen in aufeinanderfolgenden Zeitschutzen (ts) zum Anlegen an die Treiberschaltungen, so daß die Resultierenden aus Daten- und Strobe wellenformen Spannungs-Zeit-Produkte haben, durch welche die ausgewählten Anzeigeelemente geschaltet werden,
Einrichtungen zur Steuerung der Anordnung der Datenwellenformen, so daß ein gewünschtes Anzeigemuster erhalten wird,
gekennzeichnet durch:
Einrichtungen (DATENEINGABE, M, VEE, 26, VL1 bis VL6, Figur 6) zum Modifizieren der Daten- und Strobewellenformen durch Erhöhung der Anzahl an Spannungspegeln in jeder Wellenform ohne Veränderung der Wellenformperiode, so daß die Spannungspegel in den Treiberschaltungen verringert werden, während der an den adressierbaren Anzeigeelementen auftretende resultierende Spannungspegel nicht verändert wird, zum Schalten ausgewählter Anzeigeelemente.
Der Zeilentreiber kann mindestens drei verschiedene Spannungspegeleingänge, zwei Steuereingänge (DATENEINGABE) und ein Mehrstufenschieberegister mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang mit einer separaten Stufe in Verbindung mit jeder Zeilenelektrode aufweisen.
Der Spaltentreiber kann ein Mehrstufenschieberegister mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang und mit einem mit jedem Stufenausgang verbundenen Zwischenspeicher sein.
Eine Treiberschaltung kann zur Adressierung der Anzeige durch Strobeimpulse entgegengesetzter Polarität zu aufeinanderfolgenden Feldzeiten ausgelegt sein.
Die Treiberschaltungen können zur Adressierung der Anzeige mit einer Löschwellenform einer Polarität und einem Strobeimpuls der entgegengesetzten Polarität ausgelegt sein.
Die unipolaren Impulse sind im wesentlichen Gleichstromimpulse mit der erforderlichen Amplitude und Polarität, die jeweils einen Zeitschlitz lang (ts) anhalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Eine Form der Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben:
Figuren 1, 2 sind ein Grundriß und eine Schnittansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Figur 3 ist eine stilisierte perspektivische Ansicht einer Schicht aus orientiertem Flüssigkristallmaterial mit einer Orientierung der Molekülschicht vom Chevron-Typ.
Figur 4 ist eine stilisierte Schnittansicht eines Teils von Figur 3 in größerem Maßstab und zeigt eines von mehreren möglichen Direktorprofilen mit möglicherweise der Chevronstruktur.
Figur 5 ist eine graphische Darstellung der angelegten Spannungsimpulsbreite als Funktion der Spannungsamplitude, welche die Schaltcharakteristiken für in unterschiedlichen Höhen angelegte Wechselstrom(AC)-Vorspannungen für ein Material zeigt, mit einem Spannungs-Zeit(v.t)-Minimum.
Figur 6 ist ein Blockdiagramm eines Teils von Figur 1 und zeigt die Eingänge in und die Ausgänge aus den Treiberschaltungen für die Anzeige.
Figuren 7 und 13 sind Wellenformdiagramme nach dem Stand der Technik und zeigen die zur Adressierung einer X-Y- Matrix-Anzeige verwendeten Strobe- und Datenimpulse.
Figuren 8 bis 12 und 14 bis 20 sind Wellenformdiagramme, welche die Anwendung der Erfindung auf verschiedene Adressiersysteme zeigen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die in den Figuren 1, 2 dargestellte Zelle 1 weist zwei Glaswände 2, 3 auf, die durch einen Abstandsring 4 und/oder verteilte Abstandshalter in einem Abstand von etwa 1 bis 6 um gehalten werden. Auf der inneren Seite der beiden Wände sind Elektrodenstrukturen 5, 6 aus transparentem Zinnoxid ausgebildet. Diese Elektroden können die herkömmliche Zeilen(X)- und Spalten(Y)-Form, die Form eines 7- fachen Segments oder einer r-O-Anzeige haben. Zwischen den Wänden 2, 3 und dem Abstandsring 4 ist eine Schicht 7 aus Flüssigkristallmaterial enthalten. Vor und hinter der Zelle 1 sind Polarisatoren 8, 9 angeordnet. Die Orientierung der optischen Achse der Polarisatoren 8, 9 ist so ausgerichtet, daß der Konstrast der Anzeige maximiert wird, d.h. es handelt sich um in etwa gekreuzte Polarisatoren mit einer optischen Achse entlang einer geschalteten Molekülrichtung. Eine Gleichstromouelle 10 führt durch die Steuerlogik 11 den durch die Zuführungsleitungen 14, 15 mit den Elektrodestrukturen 5, 6 verbundenen Treiberschaltungen 12, 13 Energie zu.
Die Vorrichtung kann im transmissiven oder reflektierenden Modus betrieben werden. Im ersteren wird durch die Vorrichtung tretendes Licht, z.B. von einer Wolframbirne 16, selektiv durchgelassen oder abgeschirmt, so daß sich die gewünschte Anzeige ergibt. Im reflektierenden Modus ist ein Spiegel 17 hinter dem zweiten Polarisator 9 angeordnet, um Umgebungslicht durch die Zelle 1 und zwei Polarisatoren zurückzureflektieren. Die Vorrichtung kann sowohl im transmissiven als auch im reflektierenden Modus mit einem oder zwei Polarisatoren betrieben werden, indem der Spiegel 17 zum Teil reflektierend gemacht wird.
Vor dem Zusammenbau werden die Oberflächen der Wände 2, 3 durch Aufspinnen einer dünnen Schicht eines Polymers wie eines Polyamids oder Polyimids, Trocknen und Härten, wenn dies angebracht ist, und dann durch Polieren mit einem weichen Gewebe (z.B. Rayon) in einer einzigen Richtung R1, R2 behandelt. Diese bekannte Behandlung ergibt für die Flüssigkristallmoleküle eine Oberflächenorientierung. Die Moleküle (in der nematischen Phase gemessen) orientieren sich selber entlang der Polierrichtung R1, R2 und in einem Winkel von etwa 0 bis 15 zur Oberfläche, und zwar in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymer und dessen anschließenden Behandlung, vgl. den Aufsatz von 5. Kuniyasu et al., Japanese J. of Applied Physics, Bd. 27, Nr. 5, Mai 1988, 5. 827-829. Alternativ kann sich die Oberflächenorientierung durch das bekannte Verfahren ergeben, bei dem z.B. Siliciummonoxid schiefwinklig auf die Zellwände aufgedampft wird. Die Behandlung zur Oberflächen- Orientierung ergibt eine Haftkraft für benachbarte Moleküle des Flüssigkristallmaterials. Die Moleküle werden durch für das verwendete Material charakteristische Federkräfte zwischen den Zellwänden eingezwängt. Das Material formt sich selber zu Molekülschichten 20, die jeweils zueinander parallel angeordnet sind, wie es in den Figuren 3, 4, bei denen es sich um konkrete Beispiele für viele mögliche Strukturen handelt, dargestellt ist. Die Sc ist eine gekippte Phase, in welcher der Direktor einen Winkel zur Normalen der Schicht bildet, so daß jeder molekulare Direktor 21 als auf der Oberfläche eines Kegels liegend angesehen werden kann, wobei die Lage auf dem Kegel mit der Schichtdicke variiert und sich so für jede Makroschicht 20 das Chevron-Aussehen ergibt.
Wenn man sich das Material in Nachbarschaft des Zentrums der Schicht anschaut, liegt der molekulare Direktor 21 etwa in der Ebene der Schicht. Durch Anlegen eines Gleichspannungsimpulses mit geeignetem Vorzeichen wird sich der Direktor entlang der Kegeloberfläche zur entgegengesetzten Seite des Kegels bewegen. Die zwei Positionen D1, D2 auf dieser Kegeloberfläche repräsentieren zwei stabile Zustände des Flüssigkristalldirektors, d.h. das Material wird nach der Entfernung der angelegten elektrischen Spannung in einer dieser Positionen D1, D2 bleiben.
In praktischen Anzeigen kann sich der Direktor von diesen idealisierten Positionen entfernen. Es ist gängige Praxis, zu allen Zeitpunkten, wenn Information angezeigt werden soll, eine Wechselvorspannung an das Material anzulegen. Diese Wechselvorspannung hat den Effekt, daß dadurch der Direktor bewegt wird, und das Aussehen der Anzeige verbessert werden kann. Der Effekt einer Wechselvorspannung wird beispielsweise in Proc. 4th IDRC 1984, S. 217-220 beschrieben. Anzeigenadressierungsschemata unter Verwendung einer Wechselvorspannung werden beispielsweise in der GB- Patentanmeldung 90 17316.2, PCT/GB 91/01263 von J. R. Hughes und E. P. Raynes beschrieben. Bei der Wechselvorspannung kann es sich um an die Spaltenelektroden 15 angelegte Datenwellenformen handeln.
Geeignete Materialien sind beispielsweise die mit den Katalogbezeichnungen BDH-SCE 8, ZLI-5014-000, die von Merck, Darmstadt verfügbar sind, und die in PCT/GB 88/01004, WO 89/05025 angegebenen, sowie:
19,6% CM8 (49% CC1 + 51% CC4) + 80,4% H&sub1;
Ein weiteres Gemisch ist LPM 68 - H1 (49,5 %), AS 100 (49,5 %), IGS 97 (1 %).
H1 = MB 8,5F + MB 80,5F + MB 70,7F (1 : 1 : 1)
AS100 = PYR 7,09 + PYR 9,09 (1 : 2)
Die Schaltcharakteristik der Impulsbreite als Funktion der angelegten Spannung für das Material LPM68 in einer 1,7 um dicken Schicht bei 20ºC ist in Figur 5 dargestellt. Für Werte für die Spannungs-Zeit-Produkte (v.t) in der Fläche unterhalb der Kurven wird das Flüssigkristallmaterial nicht schalten. Für v.t-Produkte oberhalb der Linien wird das Material schalten. Wie dargestellt, variiert die Kurve etwas mit der Höhe der angelegten Wechselvorspannung, was später beschrieben wird. Ferner variieren die Kurven mit den relativen Amplitudenwerten von zwei Strobeimpulsen, wie es in WO 89/05025 beschrieben wird. Somit muß zur Bestimmung der Schaltcharakteristiken eines gegebenen Materials das Produkt v.t, die Form der sich ergebenden Wellenformen eines Pixels, die H-he der Wechselvorspannung und die Materialtemperatur berücksichtigt werden. Einige Flüssigkristallmaterialien haben unterschiedlich geformte v.t- Charakteristiken. Beispielsweise zeigen einige Materialien nicht das in Figur 5 feststellbare Minimum, sondern lediglich mit ansteigender Spannung eine abfallende Kurve für die Impulsbreite.
Für maximalen Kontrast sollte in den meisten Vorrichtungen mit zwei Polarisatoren der scheinbare Kegeiwinkel, oder der Winkel zwischen dem Direktor in den zwei geschalteten Zuständen, etwa 450 betragen. Einer der Polarisatoren wird parallel zu einer der zwei geschalteten Direktorpositionen orientiert, und der zweite Polarisator wird rechtwinkling zum ersten Polarisator orientiert. Alternativ können, namlich wie in GB 9127316 und PCT/GB 9202368 beschrieben, die Polarisatoren aus der gekreuzten Position gedreht werden, um den Kontrast zwischen zwei geschalteten Zuständen zu verbessern.
Figur 7 zeigt die in einem Adressierungsschema des Standes der Technik zum Schalten eine Anordnung aus vier Zeilen und vier Spalten verwendeten Wellenformen. Wie dargestellt, können nicht ausgefüllte Kreise als "AUS"-Pixel und ausgefüllte Kreise als "AN"-Pixel definiert werden.
An jede der Zeilen R1 bis R4 wird der Reihe nach eine Strobewellenform angelegt, die eine Null für einen Zeitschlitz ts und im Anschluß daran einen Gleichstromimpuls -Vs für einen Zeitschlitz aufweist, wobei die Zeilen, die den Strobeimpuls nicht erhalten, die Nullspannung erhalten. So ist für die Zeile R1 die angelegte Wellenform null Volt für ts1, -Vs für ts2 und im Anschluß daran null Volt für die Zeitschlitze ts3 bis tsB. Die Zeit tsl bis tsB wird Feldzeit genannt und entspricht N x 2ts, wobei N die Anzahl an Zeilen in einer Anzeige ist. Für die Zeile R2 ist die angelegte Wellenform Null für ts1, ts2, worauf die Strobewellenform null Volt für ts3 und -Vs für ts4 beträgt und null Volt für den Rest des Rahmens, d.h. ts5 bis ts8. Auf ähnliche Weise wird für die Zeilen R3 und R4 die Strobewellenform während ts5, ts6 bzw. ts7, ts8 angelegt, wobei in den anderen Zeitschlitzen die Spannung den Wert Null hat.
Das Entgegengesetzte wird dann für ein weiteres Feld angelegt, nämlich Null für ein ts, + VS für ein ts und Null für den Rest der Feldzeit. Es sind zwei Felder erforderlich, um die Anordnung vollständig zu schalten, und diese Zeit wird Rahmenzeit genannt. Anzeigen werden kontinuierlich durch aufeinanderfolgende Rahmen adressiert. Das erste Feld (oder ungeradzahlige Feld) schaltet alle erforderlichen Pixel in den "AN"-Zustand, und das zweite Feld (oder geradzahlige Feld) schaltet alle erforderlichen Pixel in den "AUS"-Zustand.
Die an die Spalt angelegten Wellenformen werden "AN"-Datenund "AUS"-Datenwellenformen genannt und umfassen jeweils alternierende Impulse der Größe +/- Vd mit einer Impulsbreite von ts. "AN"-Daten und "AUS"-Daten haben entgegengesetzte Vorzeichen.
Die Resultierenden der Strobeimpulse und Datenimpulse an den mit A, B, C, D bezeichneten Pixeln sind angegeben und werden resultierende Wellenformen genannt. Die resultierenden Wellenformen sind die Spannungspegel von einer Seite des Flüssigkristallmaterials zur anderen. Durch einfache Schraffierung markierte Impulse mit der Amplitude Vs+Vd und der Länge ts schalten das Material nicht. Mit (doppelter) Kreuzschraffierung markierte Impulse der Amplitude Vs-Vd schalten das Material, wenn im v.t-Minimummodus gearbeitet wird (Figur 5). Wie dargestellt, schalten die Pixel A und D im ersten Feld, während die mit B, C markierten im zweiten Feld schalten.
In dem in Figur 7 dargestellten Schema beträgt der Wert von Vs 5Vd. Typischerweise gilt Vs = 50 Volt. Die Adressierungsschemata der Erfindung verwenden Strobe- und Datenwellenformen mit etwa gleichen maximalen Spannungspegeln und legen außerdem ähnliche resultierende Spitzenspannungen an das Flüssigkristallmaterial an. Der Effekt davon ist, daß die Spannungsanforderungen an den Treiberschaltungen verringert werden, so daß derzeit in Multiplex-RMS-adressierten Feldeffekt-Flüssigkristallanzeigen verwendeten Komponenten zum Adressieren von FLCDs verwendet werden können.
In den folgenden Figuren 7 bis 12 und 14 bis 20 werden verschiedene Adressierungsschernata des Standes der Technik durch zusätzliche Wellenformen modifiziert, die sowohl bei den Strobe- als auch bei den Datenwellenformen angewendet werden, um an den Treibern niedrigere Spannungspegel zu ergeben.
Figur 8 zeigt eine Strobewellenform mit symmetrischen Strobeimpulsen von zuerst +Vs für einen Zeitschlitz ts, dem sich sofort -Vs für ein ts für das erste Feld anschließt. Die Polarität wird umgekehrt, und im zweiten Feld beträgt der Strobeimpuls -Vs und im Anschluß daran +Vs. Die Zeilenadressierungszeit beträgt 2ts.
Eine Spannungsverringerungswellenform, VRW, weist Impulse der Größe +(Vs-Vd)/2 für ts und im Anschluß daran von -(Vs-Vd)/2 für ts auf, und zwar für ein Feld alternierend. Für das zweite Feld wird die Polarität umgekehrt.
Die resultierende Wellenform für jede Zeilen-Rw ist die Differenz zwischen der Strobewellenform und der VRW. Dies ergibt die dargestellte Wellenform mit vier Spannungspegeln, nämlich +(Vs+Vd)/2, +(Vs-Vd)/2, -(Vs-Vd)/2 und -(Vs+Vd) /2.
Die Grunddatenwellenformen "AN" und "AUS" sind alternierende Impulse der Größe +/-Vd in jedem Zeitschlitz ts. Wieder handelt es sich bei einer VRW um alternierende Impulse der Größe +/-(Vs-Vd)/2. Die an jede Spalte angelegten resultierenden Datenwellenformen Rd sind Wellenformen mit vier Spannungspegeln, nämlich +(Vs+Vd)/2, +(Vs-3Vd)/2, -(Vs-3Vd)/2 und -(Vs+Vd)/2.
Die resultierende Wellenform an einem Pixel ist die Kombination aus Rw und Rd, die genau die gleiche Wellenform hat, und zwar sowohl Form als auch Amplitude, als wenn die Strobe- und Datenwellenformen alleine angelegt worden wären. Als Ergebnis ergibt sich das erforderliche richtige Schalten, wobei aber die vom Treiber angelegte maximale Spannung von Vs auf (Vs+Vd)/2 verringert ist. In einem typischen Fall kann dies eine Verringerung von 50 auf 30 Volt sein, wenn Vs = 50 Volt und Vd = 10 Volt.
Figur 9 zeigt Wellenformen zur Adressierung der ersten Zeile in einem modifizierten Monoimpulsadressierungsschema. Die Strobewellenform ist zuerst eine Nullspannung im ersten ts, der sich ein einzelner Impuls der Größe -Vs im zweiten Zeitschlitz anschließt und dann Nullimpulse in den restlichen Zeitschlitzen des ersten Feldes. Im zweiten Feld beträgt der Strobeimpuls +Vs. Eine Zeilen-Spannungsverringerungswellenform ist ein einzelner Pegel von -(Vs-Vd)/2 für N x 2ts für das erste Feld und von (Vs-Vd)/2 für das zweite Feld. Die resultierende Zeilenwellenform hat vier Spannungspegel, nämlich (Vs-Vd)/2, -(Vs+Vd)/2, -(Vs-Vd)/2 und +(Vs+Vd)/2.
Die Datenwellenformen sind wie in Figur 7 alternierende Impulse der Größe +/-Vd. Die Daten-VRW betragen -(Vs-Vd)/2 im ersten Feld und +(Vs-Vd)/2 im zweiten Feld. Die resultierenden "AN"-Daten- und "AUS"-Datenwellenformen haben vier Spannungspegel, nämlich +(Vs+Vd) /2, +(Vs-3vd)/2, -(Vs-3vd)/2 und -(Vs+Vd)/2.
Die resultierenden Wellenformen an einem Pixel sind die gleichen Werte, die sich ohne Verwendung der Strobe- und Daten-VRW ergeben hätten.
Figur 10 zeigt Wellenformen zur Adressierung der ersten und vierten Zeile eines nach dem in GB 9017316 beschriebenen modifizierten Adressierungsschemas.
Die Grundstrobewellenform ist eine Null für den ersten ts und dann +Vs für den zweiten ts. In diesem besonderen Schema wird der +Vs-Impuls um einen weiteren ts verlängert, während der Anfang der Strobewellenform an die zweite Zeile angelegt wird. Der Grund dafür, daß die Strobewellenform mit einem Nullimpuis anfängt, ist, daß jedes Pixel durch die Resultierende des ersten (Null) und zweiten (Nicht- Null) Strobeimpulses in Kombination mit dem ersten und zweiten Datenimpuls adressiert wird. Wie in GB 9017316 erklärt, hängt es von der Amplitude und dem Vorzeichen des vorhergehenden kleineren Impulses ab, ob ein größerer Impuls schaltet oder nicht. Die Strobe-VRW beträgt -(Vs-Vd)/2 für den ersten ts und danach +(Vs-Vd)/2 für den Rest des ersten Feldes. Im zweiten Feld ist die Polarität umgekehrt. Die resultierende Strobewellenform ist für die Zeilen 1 und 4 dargestellt und hat die gleichen vier Spannungspegel wie in Figur 9.
Die Grunddaten "AN" und "AUS" sind alternierende Impulse des Wertes Vd mit entgegengesetzer Polarität, und zwar sind die "AN"-Daten das Inverse der "AUS"-Daten. Die Daten-VRW ist die gleiche wie die Strobe-VRW. Die resultierenden "AN"-Daten- und "AUS"-Datenwellenformen sind die dargestellten mit den vier Spannungspegeln wie in Figur 90
Die resultierenden Wellenformen an einem Pixel sind die gleichen Werte, die sich ohne Verwendung der Strobe- und Daten-VRW ergeben würden.
Figur 11 ähnelt Figur 10 mit dem Unterschied, daß der Strobeimpuls mit dem Wert Vs in die Adressierungszeit der nächsten Zeile erstreckt wird. Die Strobe- und Daten-VRW sind wie in Figur 10. Die Strobe- und Datenwellenformen und die resultierenden Wellenformen an einem Pixel sind dargestellt. Wiederum sind die Wellenformen an einem Pixel die gleichen Werte, die ohne Verwendung der Strobe- und Daten-VRW erhalten worden wären. Aufgrund der Länge des Strobeimpulses kann die VRW dieses nicht unterbringen, so daß eine Leerzeile erforderlich ist, d.h. die Anzeige hat N-Zeilen, wobei aber nur N-1 verwendet werden können.
In den obigen Beispielen, Figuren 8 bis 11, hatte die VRW die Amplitude (Vs-Vd)/2. Alternativ könnte die Amplitude Vs/2 betragen, was eine höhere Spaltenspannung von Spitze zu Spitze von Vs+2Vd ergibt. Zwei derartige Beispiele dafür sind in Figur 12 dargestellt, in der die Grundstrobe- und -datenwellenformen mit denen von Figur 9 identisch sind.
Das erste Beispiel in Figur 12 hat eine VRW, die zu der in Figur 9 identisch ist, aber mit einer Amplitude von + und -Vs/2. Die resultierende Strobewellenform hat zwei Spannungspegel mit +Vs/2 und -Vs/2. Die resultierende Datenwellenform hat vier Spannungspegel, nämlich +(Vs/2)+Vd, (Vs/2)-Vd, -((Vs/2)-Vd) und -((Vs/2)+Vd)
Das zweite Beispiel in Figur 12 hat Datenwellenformen mit Impulsen mit den Werten +/-Vs/2, wobei jeder Impuls einen ts dauert. Die Form der resultierenden Strobe- und Datenwellenformen unterscheidet sich von dem ersten Beispiel in Figur 12, wobei jedoch die Anzahl und die Werte der Spannungspegel unverändert sind.
Die in den Figuren 8 bis 12 dargestellten obigen Beispiele verwenden Strobeimpulse entgegengesetzter Polarität und adressieren eine vollständige Anzeige, wobei zwei Felder einen Rahmen ausmachen. Bei einem bekannten alternativen Adressierungsschema wird ein Strobelöschimpuls und im Anschluß daran ein Schaltimpuis verwendet. Der Löschimpuls hat eine so ausreichende Amplitude und Breite, daß er immer ein Pixel schaltet. Der folgende Strobeimpuls schaltet selektiv diejenigen Pixel, die in einem anderen Zustand sein müssen als der von dem Löschimpuls geschaltete. Ein Vorteil des Löschimpulsschemas ist, daß die gesamte Anzeige durch eine einzige Abtastung der Strobewellenformen adressiert wird, wodurch sich die Adressierungszeit der Anzeige halbiert. Das Löschen kann Zeile für Zeile, was am üblichsten ist, oder indem ein Zeilenblock auf einmal oder indem die gesamte Anzeige (eine ganze Seite) auf einmal gelöscht wird, erfolgen.
Figur 13 zeigt ein Löschimpulse einsetzendes Adressierungsschema des Standes der Technik. Es hat keinerlei Spannungsverringerungswellenformen. Die Strobewellenform für Zeile R1 weist einen Löschimpuls der Amplitude -Vd für einen Zeitraum von 2ts auf. Der selektive Schaltstrobeimpuls ist zuerst eine Nullspannung für einen ts, dem sich +Vs für einen ts anschließt. Die Zeilenlöschzeit und die Zeilenadressierungszeit betragen 2ts. Ferner ist die Strobewellenform dargestellt, die an Zeile R2 angelegt wird.
Bei den "AN"-Daten- und "AUS"-Datenwellenformen handelt sich um alternierende Impulse der Größe +/-Vd, die jeweils einen ts dauern. Die resultierenden Wellenformen an Pixeln, die "AN" und "AUS" sein müssen, sind für Zeile 1, Spalte 1 (R1C1) und R2C2 dargestellt. In R1C1 hat der Löschimpuls die Pixel geschaltet, jedoch hat der Strobeimpuls im ts4 den Zustand nicht umgekehrt. In R2C2 sind die Pixel durch den Löschimpuls geschaltet worden, worauf sie durch die Strobeimpulse in den entgegengesetzten Zustand geschaltet werden.
Die Löschimpulse und Strobeimpulse sind gewöhnlich nicht symmetrisch, weshalb die Polarität der Zeilenwellenform periodisch umgekehrt wird, um die Gleichstromsymmetrie zu erhalten.
Figur 14 zeigt ein gelöschtes Monostrobe-Adressierungsschema mit VRW. Darüberhinaus haben alternierende Zeilen in der Strobewellenform eine umgekehrte Polarität. Außerdem ist bei den Strobewellenformen die Polarität invertiert, z.B. in alternierenden Rahmen, so daß sich netto eine Nullgleichspannung ergibt. Zur Verhinderung der Auswanderung der einzigen Polarität der Zeilenwellenform, wenn der Löschimpuls sich in das vorhergehende Feld erstreckt, ist es erforderlich, daß eine gerade Anzahl von Zeilen vorliegt. Um das Auswandern der einzigen Polarität der Zeilenwellenform zu verhindern, ist für den Löschimpuls erforderlich, daß er dem Strobeimpuis eine ungerade Anzahl Zeilen vorangeht.
Die Strobewellenformen für die Zeilen R1, R2, R3 sind dargestellt. Sie sind denen von Figur 13 ähnlich, wobei aber die Polarität von R2 umgekehrt ist. Der R1-Löschimpuls beträgt -Vb für 2ts, dem sich eine Null für einen ts anschließt und dann +Vs für einen ts.
Die "AN"-Daten- und "AUS"-Datenwellenformen sind wie in Figur 13 und weisen alternierende Impulse der Größe +/-Vd auf, die jeweils ts dauern.
Eine VRW weist -(Vb-Vd)/2 für 2ts und (Vs-Vd)/2 alternierend auf. Die resultierenden Zeilenwellenformen Rs und die resultierenden Spaltenwellenformen Rd sind für R1, R2, R3, C1 und C2 dargestellt. Jede der resultierenden Strobeund Datenwellenformen hat vier Amplitudenpegel, nämlich (Vs+Vd)/2, (Vs-Vd)2, -(Vb-Vd)/2, -(Vb+Vd)/2. Die resultierenden Wellenformen an den Pixeln R1C1, R2C2, R1C2 sind dargestellt. Ihre Form ist die gleiche wie bei denen in Figur 13. Daher schaltet die Anzeige auf die gleiche Weise wie die von Figur 13, jedoch mit niedrigeren Spitzenspannungen in den Zeilentreibern.
Figur 15 zeigt ein Adressierungsschema, bei dem eine ganze Seite gleichzeitig auf "AUS" gelöscht und dann ausgewählte Pixel auf "AN" geschaltet werden. Die Strobewellenform ist für R1, R2 dargestellt. Sämtliche Strobewellenformen haben einen Löschimpuls der Größe Vb/2, der in den Zeitschlitzen tsl und ts2 angelegt wird und sämtliche Pixel in einen Zustand schaltet. Dann wird an jede Zeile der Reihe nach ein Strobeimpuls von Null für einen ts und dann von -Vs für einen ts angelegt. Die "AN"-Daten- und "AUS"-Datenwellenformen haben in den Zeitschutzen ts1 und ts2 den Wert -Vb/2, worauf sich alternierende Impulse des Wertes +/-Vd mit der Breite eines ts anschließen. Eine VRW hat eine Nullspannung für die Zeitschlitze tsl, ts2, dann einen konstanten Wert von -(Vs-Vd)/2 für den Rest des Feldes. Die resultierenden Strobe- und Datenwellenformen sind für R1, R2, C1, C2 dargestellt.
Die resultierenden Spannungen an den Pixeln R1C1 und R2C2 sind dargestellt. Wieder sind die Spannungen die gleichen als wenn die VRW nicht auf die Strobe- und Datenwellenformen angewendet worden wäre. Beide Pixel schalten während tsl, ts2, während der Löschpegel +Vb angelegt ist. Das Pixel R1C1 schaltet während ts4 während des Anlegens von -(Vs-Vd), weil -Vd unmittelbar vorangeht. Im Gegensatz dazu schaltet das Pixel R2C2 nicht während ts6 während es -(Vs+Vd) empfängt, weil +Vd unmittelbar vorangeht.
Das in Figur 15 dargestellte Schema eignet sich wegen des wiederkehrenden Leerschirms nicht für Anzeigen, die häufig aktualisiert werden. Um diesem Problem Rechnung zu tragen, kann das Konzept erweitert werden, und zwar indem ein Zeilenblock auf einmal gelöscht wird. Diese würden durch Anlegen von +Vb/2 während einer Löschperiode an die zu löschenden Zeilen und von -Vb/2 an sämtliche anderen Zeilen ausgewählt, wobei sämtliche Spalten -Vb/2 empfangen. Das Konzept kann so ferner so ausgedehnt werden, daß Zeile für Zeile gelöscht wird, indem zwischen jeder Zeilenadressierungsperiode eine Löschperiode eingeführt wird.
Figur 16 zeigt ein Zeilenlöschschema. In diesem handelt es sich bei der Grundstrobewellenform um eine herkömmliche Monostrobewellenform bei alternierenden Zeilenadressierungsperioden bei ts3, ts4, ts7, ts8, ... usw. Zwischen den Zeiten handelt es sich bei der Grundstrobewellenform um eine Löschwellenform des Wertes +/-Vb/2 für 2.ts in den Zeitschutzen ts1, ts2, ts5, ts6, ... usw. Vb = Vs. Auf gleiche Weise handelte es sich bei den "AN"-Grunddaten- und "AUS"-Grunddatenwellenformen um Zwillingsimpulse des Wertes +/-Vd im Zeitschlitz ts3, ts4, ts7, ts8, ... usw. Zwischen den Zeiten handelt es sich bei den Datenwellenformen um Löschimpulse des Wertes Vb/2, nämlich während der Zeitschlitze ts1, ts2, ts5, ts6, ... usw.
Die Grundstrobe- und -datenwellenformen sind für R1, R2, C1, C2 dargestellt. Eine VRW hat für Paare von Zeitschlitzen ts3, ts4, ts7, ts8 ... usw. eine Spannung von -Vs/2. Die resultierende Strobewellenform hat zwei Spannungspegel, nämlich +/-Vs/2. Die resultierenden Datenwellenformen haben drei Spannungspegel, nämlich (Vs/2)+Vd, (Vs/2)-Vd, -Vs/2. Die resultierenden Wellenformen an den Pixeln R1C1 und R2C2 sind dargestellt.
Das Schema von Figur 16 ergibt eine Verringerung der Zeilenspitzenspannung von 3Vs/2 auf 2Vs und eine Spaltenspitzenspannung von Vs+Vd. Dies hat den Vorteil, daß sich 3Vs/2 > Vs+Vd, d.h. Vs > 2Vd, ergibt. Alternativ kann die VRW-Amplitude -(Vs-Vd) /2 betragen.
Das Zeilenweiselöschen von Figur 16 ergibt insgesamt eine Verdopplung der Rahmenzeit, wenn sämtliche Löschperioden berücksichtigt werden. Daher ergibt sich im Vergleich mit dem Zwei-Feld-Fall von Figur 12 hinsichtlich der Geschwindigkeit keine Verbesserung. Es findet jedoch in den oben erwähnten Fällen Anwendung, bei denen ein Löschimpuls mit einer einzigen Polarität erforderlich ist. Dies könnte in dem Beispiel von Figur 16 erreicht werden, indem der Löschimpuls die Amplitude Vs/2 erhält, wodurch es nicht mehr erforderlich ist, periodisch sämtliche Zeilenpolaritäten zu invertieren, um die Gleichstromsymmetrie aufrechtzuerhalten.
Ein derartiges Schema mit Löschspannungen von Vs/2 ist in Figur 17 dargestellt. Abgesehen von der Amplitude des Löschimpulses ist das Schema von Figur 17 das gleiche wie in Figur 16. Die Spitzenspannung für die Zeilen beträgt Vs, während die der Spalten 3Vs/2 + Vd/2 ist.
Ein Nachteil der Schemata der Figuren 16, 17 ist, daß es an jedem Pixel in der resultierenden Wellenform viele Perioden mit null Volt gibt. Dadurch wird der Effektivbetrag der Wechselspannungen an der Vorrichtung verringert und daher das Ausmaß der Wechselspannungsstabilisierung. Die Technik der Wechselspannungsstabilisierung ist eine bekannte Technik, mit welcher der beobachtete Kontrast zwischen den "AN"- und "AUS"-Zuständen verbessert wird. Zur Wechselspannungsstabilisierung tragen sowohl die Amplitude als auch die Frequenz bei.
Eine verbesserte Wechselspannungsstabilisierung kann erhalten werden, indem eine Wechselspannungskomponente in die Löschwellenform eingeführt wird, nämlich wie in den Figuren 18, 19 dargestellt. In Figur 18 haben die "AN"-Daten und die "AUS-Daten einen Impuls mit dem Wert -((Vs/4)+Vd) für einen ts in den Schlitzperioden ts1, ts5, ts9, ... usw. und einen Nullimpuls in den Zeitschutzen ts2, ts6, ts10, ... usw. Im übrigen sind die "AN"- und "AUS"-Daten und die Strobewellenformen wie die in Figur 17. In den resultierenden Pixel-Wellenformen von Figur 18 gibt es keinen Zeitschlitz mit einer auftretenden Nullspannung. Daher ist die Wechselspannungsstabilisierung und somit der Anzeigenkontrast verbessert.
Figur 19 unterscheidet sich von Figur 18 in der From der "AN"- und "AUS"-Datenwellenformen. In Figur 19 liegen in der ersten Hälfte von ts1, ts2, ts5, ts6, ts9, ts10 usw. Impulse des Wertes -((Vs/4)+Vd) vor. Ansonsten sind die Strobe- und Datenwellenformen wie die in Figur 17 dargestellten. Die resultierenden Pixelwellenformen unterscheiden sich von denen von Figur 17 und haben eine Wechselstromkomponente mit höherer Frequenz.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der Zeilen- und Spaltentreiber 12, 13, die durch eine Widerstandskette 25 mit unterschiedlichen Spannungen versorgt werden. Diese Kette weist eine Spannungsquelle Vee, einen variablen Widerstand 26 und eine Reihe von Widerständen, die alle in Reihe geschaltet sind, auf. Die Abgabespannungen betragen VL1 bis VL6.
Bei dem dargestellten Zeilentreiber handelt es sich um einen Texas (RTM) TMS 3491 mit folgenden Eingängen: cp, von einem Taktgeber mit maximal 100 kHz geliefert, Dateneingabe, eine serielle Eingabe von "0" und "1", und eine Steuereingabe M. Außerdem gibt es Eingänge für die Spannungspegel VL1, VL6, VL5 und VL2. Es gibt 80 parallele Ausgänge, die mit den Zeilen R1 bis R80 der Zelle 1 verbunden sind. Im Treiber 12 befindet sich ein Schieberegister mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang 27, das seine Eingabe von Si empfängt und durch SC getaktet wird. Jede Stufe des Schieberegisters 27 ist mit einem der Ausgänge 14 verbunden. Die an einem vorgegebenen Ausgang auftretende Spannung hängt von dem Wert, einer logischen "0" oder "1", sowie von dem Wert des Signais M, einer logischen "0" oder "1" ab, nämlich wie in der nachstehenden Wahrheitstabelle angegeben.
Der dargestellte Spaltentreiber 13 ist ein Texas (RTM) TMS 3492 mit folgenden Eingängen: SC, der mit maximal 6,5 MHz taktet, Steuerung M mit der logischen "0" und "1", Dateneingabe von 4-Bit-Zahlen und vier Spannungspegel VL1, VL3, VL4, VL2. Es gibt 80 Ausgänge 15 zu den Spaltenelektroden der Zelle 1. In dem Treiber 13 befindet sich ein 80-Stufen-Schieberegister mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang 28, dessen parallele Ausgänge in einen Zwischenspeicher mit 80 Zellen 29 eingegeben werden. Jede Zelle des Zwischenspeichers 29 ist mit einem der 80 Ausgänge 15 verbunden. Die an einem vorgegebenen Ausgang auftretende Spannung hängt von dem Wert der logischen oder 1 in einer Zwischenspeicherzelle sowie dem logischen Wert M ab, nämlich wie in der nachstehenden Wahrheitstabelle 1 angegeben. Wahrheitstabelle 1
Aus praktischen Erwägungen ergibt sich für diese Treiberchips eine maximale Spannung von 40 Volt.
Beispiele für verfügbare Spannungspegel sind:
Im folgenden wird der Betrieb der Treiber 12, 13 zur Anzeige des in Figur 7 dargestellten Musters, namlich einer 4 x 4-Anordnung, durch das in Figur 8 dargestellte Schema erklärt. Das anzuzeigende Muster ist derart, daß die folgenden Pixel sich in einem "TIEF"-Zustand befinden sollten: R1C2, R1C3, R2C3, R3C2, R3C4, R4C3, R4C4, während alle anderen Pixel sich in einem "HOCH"-Zustand befinden. Die Angaben "TIEF" und "HOCH" sind willkürlich, entsprechen aber dem Schalten durch negative bzw. positive Impulse.
Figur 20 zeigt die Grundzeilen- und -spaltenwellenformen und die Grundwellenformen, die durch die in Figur 8 dargestellte VRW modifiziert sind. Anhand der Grundzeilen wellenformen ist klarer erkennbar, daß ein Paar von Strobeimpulsen mit der Zeitlänge 2ts = eine Zeilenadressierungsperiode der Reihe nach an jede Zeile R1 bis R4 angelegt wird. Während jeder Zeilenadressierungsperiode muß die erforderliche "HOCH"-Daten- oder "TIEF"-Datenwellenform an jede Spalte C1 bis C4 angelegt werden, um die Pixel in der adressierten Zeile zu schalten.
Angenommen, daß sowohl der Zeilen- als auch der Spaltentreiber 12, 13 durchweg mit der logischen 0 vorgeladen wurden. Die Zahl 0110 wird in das Schieberegister des Spaltentreibers 13 geladen. Es wird darauf hingewiesen, daß dies mit dem Muster in Zeile R1 übereinstimmt. Dann wird in das Schieberegister des Zeilentreibers 12 die logische 1 geladen und gleichzeitig der Inhalt des Spaltenschieberegisters in den Zwischenspeicher 29 übertragen. Die logischen Zustände der Schieberegisterstufen, die den Zeilenausgängen entsprechen, und die Zwischenspeicherstufen, die den Spaltenausgängen entsprechen, sind:
Diese logischen Werte bleiben für die erste Zeilenadressierungsperiode, d.h. die Zeitschlitze tsl, ts2. Zur Erzeugung von zwei unterschiedlichen Spannungspegeln, einem in ts1 und einem anderen in ts2, wird der Wert der Steuereingabe M zwischen der logischen 0 und 1 verändert.
Während dieser Zeit wird das Spaltenschieberegister mit den Daten für die nächste (R2) Zeilenadresse geladen, d.h. der Zahl 0010. Die logische 1 im Zeilenschieberegister wird während einer Stufe getaktet und die Daten in dem Spaltenregister zum Zwischenspeicher übertragen. Die logischen Zustände der Schieberegisterstufen, die den Zeilenausgängen entsprechen, und die Zwischenspeicherstufen, die den Spaltenausgängen entsprechen sind:
M wird von 0 auf 1 moduliert, um zwei Spannungspegel an jedem Treiberausgang zu erzeugen, was in den Zeitschlitzen ts3, ts4 stattfindet.
Während dieser Zeit ts3, ts4, wird das Spaltenschieberegister mit den Daten für die nächste Zeilenadresse geladen, d.h. der Zahl 0101. Die logische 1 in dem Zeilenschieberegister wird während einer Stufe getaktet und die Daten in dem Spaltenregister in den Zwischenspeicher übertragen. Die logischen Zustände der Schieberegister stufen, die den Zeilenausgängen entsprechen, und die Zwischenspeicherstufen, die den Spaltenausgängen entsprechen, sind:
M wird von 0 auf 1 moduliert, um zwei Spannungspegel an jedem Treiberausgang zu erzeugen, was in den Zeitschlitzen tss, ts6 stattfindet.
Während dieser Zeit tss, ts6, wird das Spaltenschieberegister mit den Daten für die nächste Zeilenadresse geladen, d.h. der Zahl 0011. Die logische 1 in dem Zeilenschieberegister wird während einer Stufe getaktet und die Daten in dem Spaltenregister in den Zwischenspeicher übertragen. Die logischen Zustände der Schieberegisterstufen, die den Zeilenausgängen entsprechen, und die Zwischenspeicherstufen, die den Spaltenausgängen entsprechen, sind:
M wird von 0 auf 1 moduliert, um zwei Spannungspegel für jedem Treiberausgang zu erzeugen, was in den Zeitschlitzen ts7, ts8 erfolgt.
Dieser Ablauf wird für das zweite Feld wiederholt, wobei aber die Werte für M invertiert werden.
Die folgenden Tabellen 2 bis 5 zeigen die Werte der Eingangsdaten D in jede Zeilentreiber-Schieberegisterstufe und Spaltentreiber-Zwischenspeicherstufe, die Werte von M und die Werte für den Zeilen- und Spaltentreiberausgang (die VL-Zahl) während jedes Zeitschlitzes ts, und zwar sowohl im ersten als auch im zweiten Feld. Die erste Zahl in der Tabelle gibt die adressierte Zeile an. Tabelle 2 Erstes Feld, logische Werte an den Zeilen R1 bis R4 Tabelle 3 Zweites Feld, logische Werte an den Zeilen R1 bis R4 Tabelle 4 Erstes Feld, logische Werte an den Spalten C1 bis C4 Tabelle 5 Zweites Feld, logische Werte an den Spalten C1 bis C4
Die in den Figuren 7 bis 20 dargestellten Adressierungsschemata können ferner auf ähnliche Weise wie das in den obigen Tabellen 2 bis 5 dargestellte implementiert werden.

Claims

1. Multiplex-adressierte Flüssigkristallanzeige, die aufweist:

eine Flüssigkristallzelle (1) mit einer Schicht (7) aus ferroelektrischern smektischen Flüssigkristallmaterial zwischen zwei Wänden (2, 3), die jeweils einen Satz von Elektroden (5, 6) tragen, welche so angeordnet sind, daß sie zusammen eine Matrix aus adressierbaren Anzeigeelementen bilden,

Treiberschaltungen (13, 12) zum Anlegen von Datenwellenformen (15) an einen Satz von Elektroden (6) und Strobewellenformen (14) an den anderen Satz von Elektroden (5) im Multiplexbetrieb,

Wellenformgeneratoren (13, 12) zum Erzeugen von Datenund Strobewellenformen aus unipolaren Impulsen in aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen (ts) zum Anlegen an die Treiberschaltungen (13, 12), so daß die Resultierenden aus Daten- und Strobewellenformen Spannungs- Zeit-Produkte haben, durch welche die ausgewählten Anzeigeelemente geschaltet werden,

Einrichtungen (11) zur Steuerung der Anordnung der Datenwellenformen, so daß ein gewünschtes Anzeigemuster erhalten wird, gekennzeichnet durch:

Einrichtungen (DATENEINGABE, M, VEE, 26, VL1 bis VL6, Figur 6) zum Modifizieren der Daten- und Strobewellenformen durch Erhöhung der Anzahl an Spannungspegeln in jeder Wellenform ohne Veränderung der Wellenformperiode, so daß die Spannungspegel in den Treiberschaltungen (12, 13) verringert werden, während der an den adressierbaren Anzeigeelementen auftretende resultierende Spannungspegel nicht verändert wird, zum Schalten ausgewählter Anzeigeelemente.

2. Anzeige nach Anspruch 1, wobei die Einrichtungen zum Modifizieren der Daten- und Strobewellenformen aufweisen:

Zeilentreiberschaltungen (12) mit mindestens drei verschiedenen Spannungspegeleingängen (VL1, VL6, VL5, VL2), zwei Steuereingänge (DATENEINGABE und M), ein Mehrstufenschieberegister mit seriellem Eingang und parallelen Ausgang (27) mit einem mit jeder Zeilenelektrode (5) verbundenen separaten Stufe (14), wodurch eine Zeilenwellenform aus mindestens drei verschiedenen Spannungspegeln (Fig. 15-3-Pegel, Fig. 8-4- Pegel) nacheinander an jede Zeilenelektrode (5) angelegt werden kann,

Spaltentreiberschaltungen (13) mit mindestens drei verschiedenen Spannungspegeleingängen (VL1, VL3, VL4, VL2), zwei Steuereingängen (DATENEINGABE und M), einem Mehrstufenschieberegister mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang (24) und einem mit jedem Stufenausgang (15 (1-80)) verbundenen Zwischenspeicher (29), wodurch Spaltenwellenformen aus mindestens drei verschiedenen Spannungspegeln (Fig. 15-3-Pegel, Fig. 8-4- Pegel) an die Spaltenelektroden (6) angelegt werden können und

Einrichtungen (11) zum Steuern der Reihenfolge der Strobe- und Datenwellenformen an den Zeilen(5)- und Spalten(6)-Elektroden, und mindestens drei Spannungspegel an sowohl der Zeilen- als auch der Spaltentreiberschaltung (12, 13), so daß ein erwünschtes Anzeigemuster erhalten wird.

3. Anzeige nach Anspruch 1, wobei die Zeilentreiberschaltung (12) so ausgestaltet ist, daß die Anzeige durch Strobeimpulse entgegengesetzter Polarität zu aufeinanderfolgenden Feldzeiten (Figuren 9, 10), wobei zu den Strobeimpulsen eine Spannungsverringerungswellenform addiert wird, adressiert wird.

4. Anzeige nach Anspruch 2, wobei die Zeilentreiberschaltung (12) so ausgestaltet ist, daß die Anzeige mit einer Löschwellenform einer Polarität und einem Strobeimpuls entgegengesetzter Polarität (Fig. 14, 15), wobei zu der Löschwellenform und Strobewellenform eine Spannungsverringerungswellenform addiert wird, adressiert wird.