DE3401073A1

DE3401073A1 - Zeitmultiplex-ansteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE3401073A1
Application number: DE19843401073
Authority: DE
Inventors: Syuzo Tokio/Tokyo Kaneko
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-01-14
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1984-07-19
Also published as: US4729642A; JPS59129837A; GB2136185B; DE3401073C2; GB2136185A; GB8400935D0; US4548476A; JPS6258486B2

Description

Zeitmultip iex-Ans teuerungsverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansteuerungsverfahren für optische Moduliervorrichtungen wie Flüssigkristall-Vorrichtungen und insbesondere auf ein Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für Flüssigkristall-Vorrichtungen für den Einsatz in optischen Moduliervorrichtungen wie Anzeigeelementen oder optischen Verschlußanordnungen. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren, das für Flüssigkristal!-Vorrichtungen mit bistabilen Flüssigkristallen geeignet ist.

Es sind Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen bekannt, bei denen eine Gruppe von Abtastelektroden und eine Gruppe von Signalelektroden so angeordnet sind, daß sie einander schneiden und eine Matrix bilden, während in den von diesen Elektroden begrenzten Raum Flüssigkristallverbindungen eingefüllt sind, wodurch eine große Anzahl von Bildelementen für die Bild- oder Informationsanzeige geformt wird. Zur Ansteuerung dieser Anzeigevorrichtungen wird ein Zeitmultiplex-Ansteuorungsverfahren angewandt. Das Zeitmulti-

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piex-Ansteuerungsverfahren hat die Merkmale, daß an cine Gruppe von als Abtastelektroden dienenden gemeinsamen Elektroden aufeinanderfolgend und zyklisch selektiv Adressensignale angelegt werden und unter Synchronisierung mit den Adressensignalen selektiv vorbestimmte Informationssignale parallel angelegt werden. Die Anzeigevorrichtungen und das Ansteuerungsverfahren hierfür haben jedoch folgende schwerwiegende Mängel:

IQ Es ist schwierig, eine hohe Dichte der Bildelemente und eine große Bildfläche zu erreichen. Die meisten der von den herkömmlichen Flüssigkristallen in der Praxis für Anzeigevorrichtungen verwendeten Flüssigkristalle sind verdrillte nematische bzw. TN-Flüssigkristalle (twisted nematic), da diese eine verhältnismäßig hohe Ansprechgeschwindigkeit und einen geringen Leistungsverbrauch zeigen. Diese TN-Flüssigkristalle sind beispielsweise in dem Artikel "Voltage Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal" von M. Schadt und W. Helfrich in "Applied Physics Lette rs¹,¹ Band 18, No. 4 (15. Februar 1971, Seiten 127 und 128) beschrieben. Bei dem Flüssigkristall dieser Art. bilden die Moleküle des nematischen Flüssigkristalls mit positiver dielektrischer Anisotropie ohne einem daran errichteten elektrischen Feld eine verdrillte Struktur (Schraubenstruktur)

25- in der Richtung der Dicke der Flüssigkristallschicht und sind an den beiden Elektrodenflächen parallel zueinander ausgerichtet bzw. orientiert. Andererseits werden beim Errichten eines elektrischen Felds die nematischen Flüssigkristalle mit. der positiven dielektrischen Anisotropie in der Richtung des elektrischen Felds ausgerichtet, wodurch das Erzielen einer optischen Modulation möglich wird. Unter Verwendung eines Flüssigkristalls dieser Art kann eine Anzeigevorrichtung mit einem Matrixelektrodenaufbau gebildet werden. In diesem Fall wird an einem Bereich (einem gewählten Punkt), an dem gleichzeitig eine Abtastelektrode und eine Signalelektrode angewählt werden, eine Spannung ange-

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legt, die höher als fin zum Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle in der zu den Elektrodenflächen senkrechten Richtung erforderlicher Schwellenwert ist, während dagegen keine Spannung an einen Bereich (einen nicht gewählten Punkt) angelegt wird, an welchem nicht gleichzeitig eine Abtastelektrode und eine Signalelektrode angewählt sind, so daß daher die Flüssigkristallmoleküle ihre stabile Ausrichtung parallel zu den Elektrodenflächen beibehalten. Wenn an der Oberseite und der Unterseite der Flüssigkristallzelle 1ineare Polarisatoren unter Nicol'scher Überkreuzung, nämlich mit zueinander im wesentlichen senkrechten Polarisationsrichtungen angebracht werden, wird an den gewählten Punkten kein Licht durchgelassen, während an den nicht gewählten Punkten Licht durchgelassen wird, wodurch die Gestaltung einer Abbildungsvorrichtung ermöglicht, wird. Bei der Gestaltung eines Matrixelektrodenaufbaus wird jedoch an einem Bereich, an dem die Abtastelektrode nicht angewählt, ist, während die Signal elektrode angewählt ist, nämlich an einem sog. "halbgewählten Punkt" ein bestimmtes elektrisches Feld errichtet. Falls die Differenz zwischen der an die gewählten Punkte angelegten Spannung und der an die halbgewählten Punkte angelegten Spannung ausreichend groß ist und der für die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der zu den Elektrodenflächen senkrechten Richtung erforderliche Spannungsschwellenwert auf eine dazwischenliegende Spannung eingestellt ist, arbeiten die Anzeigevorrichtungen normal. Tatsächlich nimmt jedoch entsprechend einer Steigerung der Anzahl N von Abtastzeilen proportional zu 1/N die Zeitdauer (das Tastverhältnis) ab, während welcher bei der Abtastung der ganzen Bildfläche (eines Vollbilds) an einem einzelnen gewählten Punkt das wirksame elektrische Feld errichtet wird. Aus diesem Grund wird bei der wiederholten Abtastung die effektive Spannung, die die Spannungsdifferenz zwischen der an den gewählten Punkten angelegten Spannung und der an den nicht gewählten Punkten angelegten Spannung ist, umso geringer, je größer die Anzahl der Abtastzeilen ist. Dies

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führt von Natur aus zu den Mängeln, daß der Bildkontrast geringer wird und ein "Übersprechen" auftritt. Zur Vermeidung dieser Unzulänglichkeiten wurden ein Spannungsmittelungsverfahren, ein Zweifrequenzen-Ansteuerungsverfahren und ein Mehrfachmatrix-Verfahren vorgeschlagen. Keines dieser Verfahren ist jedoch für das Ausschalten der vorstehend angeführten Mängel ausreichend. Daher besteht gegenwärtig der Zustand, daß die Vergrößerung der Bildfläche oder die dichtere Anordnung von Bildelementen bei den Anzeigevorrichtungen verzögert ist, weil es schwierig ist, in ausreichender Weise die Anzahl der Abtastzeilen zu steigern.

Es wurde mittlerweile ein Drucker vorgeschlagen, bei dem ein System mit einer Vorrichtung zum Umsetzen elektrischer Bildsignale in optische Signale unter Verwendung einer Flüssigkristall-Verschlußanordnung verwendet, wird und zum Erzeugen von Bildern ein elektrofotografisches fotoempfindliches Material mit den optischen Signalen belichtet wird. Die Flüssigkristall-Verschlußanordnung weist Mikrover-Schlüsse aus Flüssigkristallzellen auf, die in der Form einer Reihe bzw. Zeile angeordnet sind und unter Nutzung der elektrooptischen Modulation des Flüssigkristalls als Mikroverschluß selektiv Durchlaßlicht abgeben können.

Die mit der optischen Flüssigkristall-Verschlußanordnung erzielten Vorteile sind folgende:

1) Bei der Verwendung, in einem elektrofotografischen Drucker können die Abmessungen des Druckers verringert werden.

2) Es ist kein mechanisch bewegbarer Teil wie eine bei einem Laserstrahldrucker verwendete Po1ygon-Ablenkvorrichtung erforderlich, so daß kein Geräusch entsteht und sich geringe Forderungen hinsichtlich einer streng einzuhaltenden mechanischen Genauigkeit ergeben.

Der Umstand, daß eine Flussigkrista11-Verschlußanordnung diese Vorteile hietet, führt zu der Möglichkeit, eine ver-

-1 I - Ι)Π 3ί)Ο2

besserte Zuverlässigkeit", geringes Gewicht, und verringerte Kosten zu erzielen. In der Praxis bestehen jedoch verschiedenerlei Schwierigkeiten, die nachstehend anhand eines Beispiels erläutert werden.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Beispiel für eine Flüssigkristall-Verschlußanordnung gezeigt, das am leichtesten zu verdeutlichen ist.

jQ Gemäß Fig. 1 sind an dem Verschluß Öffnungen 1 ausgebildet, während die übrigen Teile außerhalb der Öffnungen gewöhnlich maskiert sind, damit nicht falsches Licht bzw. Streulicht entsteht. Das Flüssigkristall ist hermetisch zwischen an der Innenwandfläche einer Grundplatte 2 angebrachten Sig-

J5 nalelektroden 3 (3a, 3b, 3c, 3d....) und einer den Signalelektroden 3 gegenübergesetzten gemeinsamen Elektrode 4 eingeschlossen. Die jeweilige gemeinsame Elektrode 4 ist an einer (nicht gezeigten) Grundplatte in der Form einer durchsichtigen Platte aus Glas, Kunststoff oder dergleichen ausgebildet. Gleichermaßen kann die Grundplatte 2, an der die Signalelektroden 3 angebracht sind, durch eine durchsichtige Platte aus Glas, Kunststoff oder dergleichen gebildet sein. Diese Grundplatten werden mit einem (nicht gezeigten) Dichtungs-Abstandhalter aus einem Polyesterfilm, einem mit Glasfasern versetzten Epoxy-Klebstoff oder Frittglas auf einem vorbestimmten Abstand gehalten. Die jeweiligen Signalelektroden 3 und die gemeinsame Elektrode 4 können durch einen durchsichtigen leitenden Film aus Indiumoxid, Zinnoxid, Indium-Zinn-Oxid (Indiumoxid mit einem Gehalt von ungefähr 5 VoI-S Zinnoxid, ITO) oder dergleichen gebildet sein. Von diesen Elektroden 3 und 4 weg werden jeweils ZuIeitungsdrähte 5 bzw. ein Zuleitungsdraht 6 herausgeführt und an eine (nicht gezeigte) Verschlußanordnung s-Ansteuerungsschaltung angeschlossen.

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Fig. 2 ist die Ansicht eines Schnitts längs einer Linie II-II in der Draufsicht der Flüssigkristall-Verschlußanordnung in Fig. 1. Anhand der Fig. 2 wird schematisch ein Beispiel für die Funktion der Verschlußanordnung veranschaulicht.

Die Öffnungs- und Schließvorgänge der Verschlußanordnung werden folgendermaßen herbeigeführt: die Ausrichtung bzw. Orientierung von zwischen der Signalelektrode 3 und der gegenüberliegenden gemeinsamen Elektrode 4 eingefügtem Flüssigkristall 9 wird durch das Anwählen der Signalelektrode

3 (3a, 3b, 3c ) gesteuert, an welche Spannung angelegt

wird. Auf diese Weise wird aus ßestrahlungslicht I jeweils Durchlaßlicht T gewonnen.

Nach Fig. 2 sind Polarisierplatten 7 und 8 unter Nicol'scher Überkreuzung, nämlich mit im wesentlichen zueinander senkrechten Polarisierrichtungen angeordnet. An den beiden Grundplatten wird nach einem Verfahren wie beispielsweise einem Reibeverfahren eine Orientierungs-Behandlung in der Weise vorgenommen, daß die Anfangs-Orientierungsrichtung jeweils mit den Polarisierrichtungen der Polarisierplatten 7 und 8 einen Winkel von 45 bildet. Bei diesem Beispiel wird als Flüssigkristall 9 ein Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie (P-Flüssigkristall) verwendet.

Bei dieser Gestaltung der Flüssigkristall-Verschlußanordnung werden an die Signalelektroden 3a, 3b, 3c, ..... selektiv Spannungen angelegt, während die gemeinsame -Elektrode 4 mit Masse verbunden ist.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Bet.r i cbsvorgang ist beispielsweise eine verhältnismäßig hohe Spannung an die Signalelektrode 3b angelegt, so daß dort die P-Flüssigkristal1-Moleküle im wesentlichen senkrecht zu den Zellenoberflächen

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ausgerichtet sind. In diesem Fall wird das Bestrahlunqslicht I an der Signalelektrode 3b nicht durchgelassen. Da im Gegensatz dazu an den Signalelektroden 3a und 3c eine verhältnismäßig niedrige Spannung, nämlich die Spannung 0

5 oder eine Spannung unterhalb des Schwellenwerts angelegt ist, ist an den Signalelektroden 3a und 3c die Ausrichtung bzw. Orientierung der P-Flüssigkristall-Moleküle verändert. Daher wird das Bestrahlungslicht I als Durchlaßlicht T durchgelassen. Bei diesem Funktionsverfahren wird durch Verwendung von monochromatischem Licht als Bestrahlungslicht I ein höherer Kontrast erzielt. Selbst bei Verwendung von weißem Licht ist jedoch ein ausreichender Kontrast erzielbar.

Durch wiederholtes Ausführen des vorstehend beschriebenen Betriebsvorgangs gibt die Verschlußanordnung Bildsignale an ein fotoempfindliches Material oder dergleichen ab.

Das vorstehend beschriebene Flussigkristal1-Ansteuerungsverfahren kann unter einfachstem Aufbau der Vorrichtung angewandt werden, hat aber den Nachteil, daß die Ansteuerungsgeschwindigkeit niedrig ist. Dieser Nachteil beruht auf dem Umstand, daß die Änderung von dem Ausschalt- bzw. Schließzustand des Verschlusses, nämlich dem Zustand der Ausrichtung des Flüssigkristalls in dem starken elektrischen Feld auf den Einschalt- bzw. Üffnungszustand in dem schwachen elektrischen Feld bzw. ohne elektrisches Feld ausschließlich von der natürlichen Rückstellkraft des Flüssigkristalls für das Zurückstellen auf die (beispielsweise durch Reiben

3D erzielte) Anfangsorientierung abhängt. Ferner ergeben sich hinsichtlich einer Kostensenkung schwerwiegende Unzulänglichkeiten. Es sei nun angenommen, daß die Öffnungen in der in Fig. 1 gezeigten Weise ausgefluchtet sind. Wenn es angestrebt wird, eine Verschlußanordnung für eine Bildelementedichte von 10 Punkten/mm mit einer der Querbreite des Formats A4 entsprechenden Länge zu entwerfen, so sind ungefähr

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2000 Signaleloktroden erforder 1 ich. Info lgedcssen sind für die Ansteuerung der jeweiligen Signalelektroden ungefähr 2000 Treiberstufen notwendig.

Dies bedeutet, daß bei der Verwendung von integrierten Schaltungsbausteinen mit jeweils 50 Anschlußstiften als Treiberstufen 40 integrierte Schaltungsbausteine erforderlich sind, was eine Begrenzung einer Kostensenkung ergibt.

IQ Aus diesem Grund wurde als anderer Weg vorgeschlagen, die gemeinsame Elektrode in mehrere Zeilenelektroden aufzuteilen. Daher werden die mehreren Zeilenelektroden in Verbindung mit Signalelektroden so angeordnet, daß eine Elektrodenmatrix entsteht, wobei die Anzahl der Signalelektroden verringert ist. Hinsichtlich jeder Zeile der gemeinsamen Elektroden werden die Ö'ffnungs- und Schi ießvorgänge des Verschlusses nach einem Zeitmultiplexverfahren herbeigeführt. Bei einer derart gestalteten Flüssigkrista 11-Verschlußanordnung besteht jedoch die Möglichkeit, daß das Licht nicht nur an einer Zeilenelektrode, an der das Offnen und Schließen des Verschlusses herbeigeführt wird, sondern auch an einer anderen, zum Schließen des Verschlusses angesteuerten Zeilenelektrode durchgelassen wird, so daß sich daher keine hohe Leistungsfähigkeit ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Ausschalten der vorstehend angeführten Probleme ein Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren zu schaffen, das eine Kostensenkung und eine Verbesserung der Zuverlässigkeit ermöglicht und das eine beständige Leistungsfähigkeit ohne Funktionsfehler zeigt.

Weiterhin soll mit der Erfindung, ein Ze i tmu 1 tiplex-Ansteuerungsverfahren geschaffen werden, das eine hohe Ansprechgeschwindigkeit ergibt und kein Übersprechen hervorruft.

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Ferner soll das erfindungsgemäße Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für eine Flussigkrista11-Vorrichtung geeignet sein, bei der ein Flüssigkristall mit bistabilem Verhalten verwendet wird.

Das erfindungsgemäße Zei t.mul tipi, ex-An steuerungsverfahren ist für eine Vorrichtung mit einer Elektrodenmatrix aus einem Paar von Rlektrodengruppen geeignet, welche jeweils eine Vielzahl langgestreckter Elektroden enthalten, wobei die Elektrodengruppen einander zum Bilden von Matrixkreuzpunkten überkreuzen. Die Elektroden einer der Elektrodengruppen werden dazu bestimmt, als Abtastelektroden (Zeilenelektroden) zu dienen. Diese Abtastelektroden werden im Zeitmultiplexbetrieb aufeinanderfolgend adressiert und mit einer Spannung beaufschlagt. Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß an einen gewählten Matrixkreuzpunkt an einer jeweils gerade adressierten Abtastelektrode die Spannung in einer Richtung angelegt wird, die zu der Richtung der zu diesem Zeitpunkt an die anderen Matrixkreuzpunkte angelegten Spannungen entgegengesetzt ist. Das erfindungsgemäße Zeitmultiplex-Verfahren hat ferner zusätzlich das Merkmal, daß zwischen die beiden einander gegenüberliegend angeordneten Elektrodengruppen ein ferroelektrisches Flüssigkristall (wie z.B. chirales smektisches C-

25. Flüssigkristall) eingefügt wird.

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

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen optischen Flüssigkristall-Verschluß nach dem Stand der Technik.

Fig. 2 ist eine Ansicht eines Schnitts durch den optischen Flüssigkristall-Verschluß längs einer Linie II-II in Fig. 1.

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Fig. 3(a) und 3(b) sind Draufsichten, die jeweils schematisch einen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Elektrodenaufhnu zeigen.

Fig. 4(a) und 4(b) sind erläuternde Darstellungen, die jeweils schematisch die Richtungen von an jeweilige Kreuzpunkte zeitlich seriell angelegten Spannungen zeigen.

Fig. 5(a) ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das der Richtung einer angelegten Spannung entsprechende Verhalten eines chiralen smektischen Flüssigkristalls zeigt.

Fig. 5(b) ist eine der Fig. 5(a) entsprechende Draufsicht.

Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch ein Beispiel für die Betriebsweise in einem Zeitintervall t₁ zeigt.

Fig. 7 und 8 sind erläuternde Ansichten, die jeweils andere Beispiele für das Anlegen von Spannungen an jeweilige Kreuzpunkte in zeitlich serieller Weise zeigen.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die schemntisch ein Beispiel einer Einrichtung zum Zuführen von optischen Signalen zu einem fotoempfindlichen Material unter Verwendung eines Flüssigkristall-Verschlusses zeigt.

Die Fig. 3 und die darauffolgenden Figuren veranschaulichen schematisch die Betriebsvorgänge bei dem erfindungsgemäßen Zeitmultiplex-Ans teuerungsverfahren.
35

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Die Fig. 3(a) und MM zeigen Bo i spie lc eines Elektrodonaufbaus, bei dem das Zeitmultipiex-Ansteuerungsverfahren angewandt wird. Crund1egend ist eine Vielzahl langgestreckter bzw. streifenförmiger gemeinsamer Elektroden als Ab-

tastelektroden C., C^, C an einer ersten Elektrodengrundplatte so angeordnet, daß Zeilen gebildet sind. Ferner ist an einer zweiten Elektrodengrundplatte eine Vielzahl langgestreckter bzw. streifonförmiger Signalelektroden S., S-,....S .... in der Weise angeordnet, daß den gemeinsamen Elektroden unter Oberkreuzung gegenüberstehend Spalten gebildet sind, wodurch aus diesen gemeinsamen Elektroden und den Signalelektroden eine Elektrodenmatrix gebildet ist. Die Fig. Ma) zeigt, daß Schnittpunkte bzw. Kreuzpunkte A₁₁,

A₂₁ '^12' ^2? ' ^1V ^2 3 einander gegenüber-

liegender Elektroden als eine Matrix in einem quadratischen Schachbrettmuster angeordnet sind. Die Fig. 3(b) zeigt,

daß Kreuzpunkte 'I₁₁, a_ ₁ ^>ηι?' ^r)7? »^aiv a ^......

als eine Matrix angeordnet sind, bei der eine jeweilige Signalelektrode allgemein schrägliegend angeordnet ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren wird die Richtung einer an einen jeweiligen Kreuzpunkt angelegten Spannung im Zeitmultiplexbetrieb punktweise oder zeilenweise aufeinanderfolgend festgelegt. Die jeweilige Richtung der an die Kreuzpunkte an den nicht adressierten Zeilenelektroden angelegten Spannung wird konstant gehalten. Tm Zusammenhang mit dem in Fig. 3(a) gezeigten Beispiel für den Elektrodenaufbau wird anhand der Fig. 4(a) ein Beispiel für das Verfahren des Anlegens von Spannungen erläutert. Tn der Fig. 4(a) ist mit t ein Zeitintervall für das Adressieren einer gemeinsamen Zeilenelektrode C bezeichnet. Beispielsweise wird an eine adressierte Zeile der in Zeilen angeordneten gemeinsamen Elektroden eine Spannung +V angelegt, während an die nicht adressierten anderen Zeilen eine Spannung -V angelegt wird. Infolgedessen wird in dem Zeitintervall t die Spannung +V nur an die

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gemeinsame Elektrode C angelegt, während an die anderen gemeinsamen Elektroden C_-1JC ..,C- usw. die Spannung -V angelegt wird.

Andererseits werden die Werte der an die in Spalten angeordneten Signalelektroden angelegten Signal spannungen so gewählt, daß ein Wert um eine geeignete Differenz höher als +V ist und der andere Wert zwischen -V und +V liegt. Beispielsweise werden +2V und "0" gewählt.

In der Fig. 4(a) sind die Richtungen der Spannungen gezeigt, die an die Kreuzpunkte A₁₁, A^₁, A₁₇, ^7?» A., und A

gelegt sind, welche als Darstellungsmuster aus allen Kreuzpunkten gewählt sind. In der Fig. zeigen die mit.QS¹ bezeichneten Punkte, daß die angelegte Spannung von der zweiten Elektrodenplatte (Signalelektrode) auf die erste Elektrodenplatte (gemeinsame Elektrode) gerichtet ist, nämlich das elektrische Potential an der zweiten F.1 ektrodenpl al te höher als dasjenige an der ersten Elektrodenplatte ist. Ferner zeigen die mitv!,/> bezeichneten Punkte, daß dort die «Spannung in der entgegengesetzten Richtung angelegt ist.

Das Verhalten bezüglich der Spannungsrichtung wird nun entsprechend der zeitlichen Aufeinanderfolge beschrieben. In dem Zeitintervall t entspricht die Spannungsrichtung an allen Kreuzpunkten in den Zeilen außer der Zeile von C dem

Symbol Qy · An alle Zeilen mit Ausnahme der Zeile der gemeinsamen Elektrode C wird die Spannung -V angelegt. Im Gegensatz dazu ist die an die jeweilige Signalelektrode S , S ₊₁,.... angelegte Spannung entweder 2V oder "0". In jedem Fall ist das elektrische Potential an den Signalelektroden der zweiten nicktrodenplat1e höher als dasjenige an den Elektroden C -.,C -,,C -, der ersten Elektrodenplatte.

n-1 n+1 n + <d

Die Spannungsrichtung an den Kreuzpunkten A₁₂, A_?2, A., und Α-·, ist daher durch das Symbol (*) angegeben.

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Da andererseits hinsichtlich der Kreuzpunkte Λ.. und ^₇,, die durch die gemeinsame Zeilenelektrode C und die Signalelektroden S und S . gebildet sind, die an die Signalelektrode S angelegte Spannung +2V ist, ist diese Spannung höher als die an die gemeinsame Elektrode C angelegte Spannung +V. In diesem I^;a 11 ist die Spannungsrichtung an dem Kreuzpunkt A₁₁ durch das Symbol -^y angegeben. Da im Gegensatz dazu die Signa1 spannung an der Signalelektrode S ₊₁ gleich "0" ist, ist diese Spannung niedriger als die ^ⁿ die gemeinsame Elektrode C angelegte Spannung +V. Infolgedessen ist die Spannungsrichtung an dem Kreuzpunkt A-. durch das Symbol (*) angegeben. D.h., wenn die an die gemeinsame Elektrode C angelegte Spannung +V ist und die an die Signalelektrode S ₁ angelegte Spannung "0" ist, ergibt sich die mit (·.) beze ichnete Spannungsrichtung.

In der Fig. 4(a) ist in dem Zeitintervall t für das Adressieren der gemeinsamen Zeilenelektrode C die Spannungsrichtung an den Kreuzpunkten A₁₁ und A₇₁ jeweils mit^N bzw.

0 1 I L I

dargestellt. Danach wird in dem Zeitintervall t ·. die

gemeinsame Zeilenelektrode C ₊₁ adressiert. Dabei wird an die gemeinsame Elektrode C . aus den gemeinsamen Elektroden C , C ....... die Spannung +V angelegt, während an die anderen gemeinsamen Elektroden die Spannung -V angelegt wird.

In der Pig. 4(a) ist ein Beispiel dargestellt, bei dem in dem Zeitintervall t ₊₁ an die beiden Signalelektroden S und S . die Spannung +2V angelegt wird. Infolgedessen ist das elektrische Potential an den Signalelektroden der zweiten Elektrodenplatte höher als dasjenige an der gemeinsamen

Elektrode C. . der ersten El ekt rodonp 1 a 11 e . In diesem Fall n+ 1 '

ist die Richtung der Spannung an den Kreuzpunkten A₁- und A₂₂ durch das Symbol VV angegeben. Währenddessen ist die an die gemeinsamen Elektroden ⁽'<._i> ^_n, ^n + 2

Spannung -V, während das an den Signalelektroden S und S

# α

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erscheinende elektrische Potential +2V ist. Infolgedessen sind auch die Spannungsrichtungen an den Kreuzpunkten A₁₁, A_?. Aiv A₇-,.... mit vy dargestellt. In dem Zeitintervall t ₇ ist die an die gemeinsame Elektrode C ₇ angel eg-

11 * ^ Il '&

te Spannung +V, während die an die anderen gemeinsamen Elektroden C .., C , C i> C , angelegte Spannung -V ist.

Während dieser Zeit werden an die Signalelektroden S und S ₊, jeweils die Spannungen "0" bzw. +2V angelegt. Infolgedessen ist an dem durch die Elektrode C ₇ und die Signalelektrode S gebildeten Kreuzpunkt A₁, das elektrische Potential an der gemeinsamen Elektrode C ₊₂ der ersten Elektrodenplatte (mit +V) höher als dasjenige an der Signalelektrode S der zweiten Elektroden])latte (mit "0"), so daß die Spannungsrichtung durch das SymbolQl) gegeben ist.

l§ Im Gegensatz dazu ist an dem durch die gemeinsame Elektrode C ₇ und die Signalelektrode S ₁ gebildeten Kreuzpunkt A₇, das elektrische Potential an der Signalelektrode S ₁ der zweiten Elektrodenplatte (mit +2V) höher als dasjenige an der gemeinsamen Elektrode C ₇ der ersten Elektrodenplatte (mit +V). An den den anderen Zeilen entsprechenden Kreuzpunkten ist natürlich die Spannungsrichtung die durch das SymbolQy dargestellte. Ferner ist es ersichtlich, daß in dem Zeitintervall t , die Spannungsrichtung an den Kreuzpunkten A₁₁, A₇₁, A₁₇, A₇₇, A₁, und A₇, die mit dem Symbol vy bezeichnete Richtung ist. Somit, wird eine zu adressierende Zeile durch das Anlegen von +V an eine Zeilenelektrode bestimmt, während an die anderen Zeilenelektroden der gemeinsamen Elektroden C₉C ...... die Spannung -V angelegt wird. Weiterhin kann durch das selektive Anlegen einer Signalspannung +2V oder OVoIt an die in Spalten angeordneten Signalelektroden S , S ...... bei der Signalspannung "0" an den der adressierten Zeilenclektrode entsprechenden Kreuzpunkten die Spannungsrichtung in Bezug auf diejenige an den anderen Kreuzpunkten umgekehrt werden.

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Das gleiche gilt für den in Fig. 3(b) gezeigten Aufbau. In der Fig. 4 (b*) ist ein Zeitdiagramm gezeigt, das veranschaulicht, wie Spannungen an den Aufbau nach Fig. 3(b) angelegt werden. In einem Zeitintervall t. wird allein an die gemeinsame Elektrode C. eine Spannung +V angelegt, während an die gemeinsamen F.lektroden C_? und C, eine Spannung -V angelegt wird. In einem Zeitintervall X₇ wird die Spannung +V nur an die gemeinsame Hlcktrode C~ angelegt, während an die gemeinsamen Elektroden C₁ und C, die Spannung -V angelegt wird. In einem Zeitintervall t, wird die Spannung +V nur an die gemeinsame Elektrode C, angelegt, während an die gcmeinsamen Elektroden C₁ und C₇ die Spannung -V angelegt wird. Bei diesem in Fig. 4(b) dargestellten Beispiel ist in dem Zeitintervall t₁ nur an dem Kreuzpunkt a_?1 der durch die gemeinsame Elektrode C₁ und die Signalelektroden S und S . bestimmten Kreuzpunkte a_{1 1} und a._;i die Spannungsrichtung die durch das SymbolC'j bezeichnete Richtung, während in dem Zeitintervall X₇ die Spannungsrichtung an beiden Kreuzpunkten a_1? und a.,~ die mit dem Symbol ^J bezeichnete Richtung ist und in dem Zeitintervall t, nur an dem Kreuzpunkt a.., der Kreuzpunkte a., und a_?, die Spannungsrichtung die mit dem Symbol \U bezeichnete Richtung ist.

Daher ist gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel für das erfindungsgemäße Ans teuerungsverfahren an einem aus den Kreuzpunkten in der adressierten Zeile gewählten Kreuzpunkt die Spannungsrichtung zu derjenigen an den nicht gewählten Kreuzpunkten entgegengesetzt. Die gleichen Verhältnisse können auf unterschiedliche Weise herbeigeführt werden. Beispielsweise kann nämlich allein an eine adressierte Zeile der Vielzahl gemeinsamer Elektroden eine Spannung -V₁ angelegt werden, während an die anderen Zeilen eine Spannung +V₁ angelegt wird. Ferner wird den in Spalten angeordneten Signalelektroden beispielsweise jeweils eine Signalspannung -2V₁ oder 0 Volt zugeführt. Daher ist von den Kreuzpunkten in der durch das Anlegen von -V- adressierten

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Zeile nur an einem Kreuzpunkt, an dem die Spannung an der Signalelektrode 0 Volt ist, die Spannungsrichtung zu derjenigen an den anderen Kreuzpunkten entgegengesetzt. Das elektrische Potential an den gemeinsamen Elektroden der nicht adressierten Zeilen beträgt nämlich +V₁, so daß beide Signalspannungen -2V. und "0" jeweils niedriger als +V. sind. Das elektrische Potential an der gemeinsamen Elektrode für die adressierte Zeile beträgt "V₁. Das elektrische Potential an der Signalelektrode mit der Signalspannung "2V₁ ist niedriger als dasjenige der gemeinsamen Elektroden, während das elektrische Potential an der Signalelektrode mit der Signalspannung "0" höher als dasjenige an der adressierten gemeinsamen Elektrode ist.

Es wurde bisher ein Beispiel angeführt, bei dem die Signalspannung -2V^ oder "0" beträgt, während die an die gemeinsamen Elektroden angelegte Spannung +V₁ oder -V₁ beträgt. Es erübrigt sich zu sagen, daß eine Abweichung gegenüber den vorstehend angeführten Spännungswerten in einem gewissen Ausmaß möglich ist, solange dies nicht im Widerspruch zu dem Hauptpunkt bei dem erfindungsgemäßen Zeitmultipiex-Ansteuerungsverfahren steht. Das heißt, es werden die im Beispiel "2V₁ betragende Spannung mit B₁, die im Beispiel "0" betragende Spannung mit. B₂, die im Beispiel +V₁ betragende Spannung mit B, und die im Beispiel -V₁ betragende Spannung mit B, bezeichnet. Es ist ausreichend, wenn die Beziehungen B₁<B.<B₂<B, eingehalten werden, wobei ausreichende Differenzen zwischen den jeweiligen Werten bestehen. Gleichermaßen ist es bei dem Ersetzen der vorangehend angeführten Werte +2V, "0", -V und +V durch b., b_, b, bzw. b. ausreichend, wenn die Beziehungen b₁>b->b_? >b., eingehalten werden. Das erfindungsgemäße Zei tmul tiplex-Ansteuerungsverfahren hat nämlich das folgende Merkmal: es sei angenommen, daß aus den an die gemeinsamen Elektroden angelegten Spannungen die Spannung für die adressierte Zeile mit D, bezeichnet ist, während die Spannung für die nicht

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adressierten Zeilen mil X) bezeichnet ist. Ferner sei angenommen, daß von den Signalspannungen die Signalspannung, die an die gewählte Signal elektrode angelegt ist, welche die Kreuzpunkte bildet, an denen die Richtung der zwischen den Platten angelegten Spannung zu derjenigen der an den anderen Kreuzpunkten angelegten Spannungen umgekehrt wird, mit D-, bezeichnet wird, während mit D₁ die Signal spannung bezeichnet wird, die an die nicht gewählten Signalclektroden angelegt wird, welche die Kreuzpunkte bilden, an denen die Richtung der Spannung zwischen den Platten gleich der Richtung der Spannung an den Kreuzpunkten in den anderen nicht adressierten Zeilen gehalten wird. Bei dem erfindungsgemäßen Zeitmu1tipIex-Ansteuerungsverfahren wird das Vorzeichen (die Polarität) von D-?-·^ von dem Vorzeichen (bzw. der Polarität) von D^-D,, Ri-^₄ und D₁-D, verschieden gewählt.

Mit dem erfindungsgemäßen Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren können vollständig das Übersprechen zwischen Elektroden und Fehlfunktionen verhindert werden, die bei dem Stand der Technik als schwerwiegendes Problem anzusehen sind. D.h., das erfindungsgemäße Verfahren ist am besten als Verfahren zur Ansteuerung einer Vorrichtung geeignet, bei der durch eine Richtung bzw. die entgegengesetzte Richtung einer angelegten Spannung unterschiedliche Betriebszustände erreicht werden. Als Beispiele der am besten geeigneten Vorrichtungen zählen eine Bildanzeigevorrichtung, eine optische Verschlußanordnung oder dergleichen, bei welchen an den Matrixkreuzpunkten ferroelektrisehe Flüssigkristalle zwischengesetzt sind.

Als Flüssigkristalle mit bistabilem Verhalten, die für das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren verwendbar sind, sind chirale smektische Flüssigkristalle mit ferroelektrischem Verhalten am günstigsten. Von diesen sind chirale

smektische C(S C*)- oder H(S H*)-Flüssigkrista11e geeignet, m m η η

3Λ01073

I)H 3(>02

Diese ferroelektrischen Flüssigkristalle sind beispielsweise in folgenden Veröffentlichungen beschrieben: "Le Journal de Physique Letters", 36(L-69), 1975, Ferroelectric Liquid Crystals; "Applied Physics Letters" 36(11), 1980, Submicro Second Bistable Electrooptic Switching in Liquid Crystals; "Solid State Physics", 16(141), 1981, Liquid Crystal. Bei dem erfindungsgemäßen Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren können die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen ferroelektrischen Flüssigkristalle eingesetzt werden.

Die ferroelektrischen Flüssigkristalle haben das Merkmal, daß sie spontane bzw. Eigenpolarisation haben, nämlich eine Polarisation, die auch dann besteht, wenn keine äußere Kraft wie eine mechanische Belastung oder ein elektrisches Feld ausgeübt wird. Im einzelnen zeigen die nachstehend mit ihren chemischen Formeln angeführten Verbindungen (die alle als chirale smektische Flüssigkristalle einzuordnen sind) innerhalb bestimmter Temperaturbereiche einen ferroelektrischen Flüssigkristal1-Zustand. In den chemischen Formeln ist mit "C*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom bezeichnet.

^CH

C H- ^₁-O-(O)-CH=N-(O)-CH=CH-C-O-CH-J-CH-C-H₁.

Π <£Π+ I \ / \ / π ~ jf ZD

O (η: 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14)

QI=CH=C-O-CH₂-CH-Cl O

(η: 5, 6, 7, 8, 10)

³·

C H₀

CH

(η: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14)

:s -

DK 3602

4.

CH, I ³

CN O

(n: 7, 8, 9, 10, 14)

5 5.

^Cn^H2n₊1

CH

I II Cl O

₃ C-O-CH₀-CH-C₀H₁

(n: 6, 8, 10, 14)

6.

CH-

(n: 7, 8, 9, 10)

7.

^Cn^H2n₊

(n: 4, 8, 12)

8.

^CH3

HcC₉-CH- (CH₉) -7-0-C-CH=CH-(O)-N=N-(O)-CH=CH-C-O-^b ^l * ^l ' Il XzJ 4- XzJ H

0 0 0

CH₃

(m: 1, 2, 3, 4, 5)

9.

CH-. I ³

H₅C₂-C- (CH₂ ) _λ-0-(0;-Ν=Ν-<£;-0- (CH₂)

(A: 4, 5)

•26- I)E 3602

10.

11 .

12.

13.

CH-

(η: 9, 10)

CH-

(η: 8, 9)

(η: 5, 6, 7, 8, 9, 10)

C₂H₅CH(CH₂) CHo

14.

G₉H₁-CH(CH,) CH₃

ο

Rs wird nun kurz die Punktionsweise der ferroelektrischen Flüssigkristalle beschrieben. In den Figuren 5(a) und 5 Cb3 ist mit 11 ein ferroelektrisch.es Flüssigkristall-Molekül (beispielsweise eines chiralen smek-ti sehen Flüssigkrista 11s) bezeichnet. Das Molekül 11 des ferroe lektrisehen Flüssigkristalls ist ein gemäß der Darstellung langgestrecktes und schmales Molekül, das hinsichtlich des Brechungsindex in der Längsrichtung und in der Querrichtung Anisotropie zeigt.

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Dieses Flüssigkristall hat das Merkmal, daß entsprechend einer Änderung der Richtung eines angelegten elektrischen Felds die Orientierungsrichtung verändert wird, wie es in , der Figur durch Pfeile 12 bzw. 13 gezeigt ist. D.h., es bilden beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 5(b) die Orientierungsrichtung der Moleküle bei dem elektrischen Feld in der Richtung 12, die in der vorangehenden Erläuterung mit dem SymbolCv bezeichnet ist, und die Orientierungsrichtung der Moleküle bei dem elektrischen Feld in der Rich- tung 13, die mit dem Symbol \& bezeichnet ist, einen Winkel 2Θ. Ferner ist es ein weiteres charakteristisches Merkmal des Flüssigkristalls, daß es auf das Errichten des elektrischen Felds schnell durch die Orientierungsänderung anspricht. Beispielsweise kann eine hohe Ansprechgeschwindigkeit bzw. eine kurze Ansprechzeit in der Größenordnung von einigen ps erzielt werden. An den beiden Seiten der das Flüssigkristall enthaltenden Zelle werden ein Polarisator 14, dessen Polarisierrichtung parallel zu der Orientierungsrichtung der Moleküle bei einem elektrischen Feld in der RichtungQy liegt, und ein Analysator IS in Nicol'scher Überkreuzung zu dem Polarisator 14 angeordnet. Wenn bei dieser Anordnung die Richtung der molekularen Orientierung innerhalb der Zelle mit der durch das in der Richtung v9 gerichtete elektrische Feld verursachten Orientierungsrichtung übereinstimmt, tritt keine Doppelbrechung des einfallenden Lichts auf. Infolgedessen wird das Licht von dem Analysator abgefangen, so daß kein Licht durchgelassen wird. Wenn im Gegensatz dazu die Orientierungsrichtung durch das elektrische Feld in der Richtung ^ herbeigeführt wird, entsteht ein Zustand, bei dem durch die Doppelbrechung das Licht durchgelassen wird.

Ein derartiges ferroelektrisches Flüssigkristall kann zwischen Elektrodenplatten eingefügt werden, die beispielsweise den vorstehend beschriebenen Elektrodenaufbau gemäß der Darstellung in der Fig. 3(a) oder 3(b) haben. In diesem

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Fall ist es vorteilhaft, zumindest rin den durch die gemeinsamen Elektroden der ersten F.lektrodenplatte und die Signalelektroden der zweiten Eloktrodcnplntte bestimmten Kreuzpunkte diese Elektroden aus einem lichtdurchlässigem Material wie In₇O₇,, SnO- oder Indium-Zinn-Oxid (ITO) herzustellen. Vorzugsweise wird eine Lichtabschirmmaske auf den Bereich außerhalb der Kreuzpunkte aufgebracht, um unerwünschtes Falschlicht bzw. Streulicht zu verhindern. An die Flüssigkristallzelle werden Spannungen auf die vorstehend beschriebene Weise angelegt, nämlich beispielsweise entsprechend dem in Fig. 4(b) gezeigten Zeitdiagramm. Die in diesem Fall an den jeweiligen Kreuzpunkten entstehenden Spannungsrichtungen sind die in der Fig. 4(b) gezeigten. Die Fig. 6 zeigt den Zustand in dem Zeitintervall t.. An den Kreuzpunkten sind mit 12 und 13 ebenso wie mit den jeweils entsprechenden Symbolen \V bzw. ^{cJ die jeweiligen Spannungsrichtungen angegeben, während die Orientierungsrichtungen der Flüssigkristall-Moleküle mit Pfeilen dargestellt sind.

Mit 14 und 15 sind die Polarisationsrichtungen des Polarisators bzw. des Analysators bezeichnet. D.h., in dem Zeitintervall t. tritt ein Zustand auf, bei dem das Licht nur an dem Kreuzpunkt a₉₁ durchgelassen wird, an dem die Spannungsrichtung die mit w bezeichnete Richtung ist. Entsprechend dem in Fig. 4(b) gezeigten Zeitdiagramm wird in dem Zeitintervall t. das Licht nur an dem Kreuzpunkt a_?, durchgelassen, während in dem Zeitintervall t₂ das Licht an den Kreuzpunkten a_l2 und a₂₂ durchgelassen wird und in dem Zeitintervall, t, das Licht nur an dem Kreuzpunkt a,, durchgelassen wird. Bei dem Zeitintervall t.. in dem nachfolgenden Zyklus tritt ein Zustand auf, bei dem an den beiden Kreuzpunkten a.... und a_?. kein Licht durchgelassen wird. Während dieses Vorgangs wird an Kreuzpunkten, die den nicht adressierten Zeilen entsprechen, kein Licht durchgelassen.

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Wenn ein derartiges ferroelektrisches Flüssigkristall als optische Moduliervorrichtung verwendet wird, ergeben sich zweierlei Vorteile: der erste Vorteil liegt darin, daß die Ansprechgeschwi.ndi gke i t ziemlich hoch ist. Der zweite Vorteil besteht darin, daß die Orientierung des Flüssigkristalls bistabile Zustände einnimmt.

Zur wirkungsvollen Nutzung der hohen Ansprechgeschwindigkeit und der Bistabilität ist es vorteilhaft, die Zelle so dünn wie möglich zu halten. Im allgemeinen ist eine Zellendicke von 0,5 pm bis 20 pm, insbesondere von 1 pm bis 5 μπι zweckmäßig. Eine elektrooptische Flüssigkristall-Vorrichtung mit Matrixeiektrodenaufbau, bei der ein derartiges ferroelektrisches Flüssigkristall verwendet wird, ist beispielsweise in der US-PS 4 367 924 von Clark und Lagerwall vorgeschlagen.

Auf die vorstehend beschriebene Weise ist die Funktion einer optischen Verschlußanordnung praktisch anwendbar, welehe aufgrund eines Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahrens arbeitet und bei der ferroelektrisches Flüssigkristall verwendet wird. Gemäß der Beschreibung wurde die gemeinsame Elektrode in drei Zeilen aufgeteilt. Es ist jedoch leicht ersichtlich, daß eine beliebige Anzahl gemeinsamer Zeilenelektroden über "2" verwendet werden kann.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, ermöglicht es das erfindungsgemäße Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren, eine optische Verschlußanordnung zu schaffen, die ein zuverlässiges Steuern des Lichtdurchlaßzustands bzw. Einschaltzustands und des Lichtunterbrechungszustands bzw. Ausschaltzustands ermöglicht. Ferner ist es möglich, die optische Verschlußanordnung gemäß dem in Fig. 7 gezeigten Zeitdiagramm zu betreiben, um zuverlässig das Ein- und Ausschalten der Verschlußanordnung herbeizuführen und ins-

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besondere zuverlässig den Ausschaltzustand zu erreichen, um dadurch die Zuverlässigkeit zu verbessern. Die Betriebsvorgänge nach' Fig. 7 haben das Merkmal, daß an jedem End·⁴ bereich der Adressierzeitintervalle t., t~, t,.... für die jeweiligen Zeilen ein Zeitintervall vorgesehen ist, das als Abschaltsignal-Intervall dient. In diesem Fall sind zwei Verfahren möglich. Eines besteht darin, daß in einem Zeitintervall t an die gemeinsamen Zeilenelektroden die vorangehend' genannte Spannung D₇. angelegt wird. Das andere Verfahren besteht darin, daß in einem Zeitintervall X gemäß der Darstellung in Fig. 8 an alle Signalelektroden die Spannung D₁ angelegt wird. Ferner ist es möglich, zur zuverlässigen Ausführung des Betriebsvorgangs die beiden Verfahren gleichzeitig anzuwenden. Die Fig. 7 zeigt, daß beruhend auf dem in Fig. 4(b) gezeigten Zeitdiagramm in dem Zeitintervall X an die gemeinsamen Elektroden die Abschaltspannung D, angelegt wird, wobei mit den Symbolen ν ' und

Qy jeweils der Einschaltzustand bzw. der Ausschaltzustand bezeichnet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren des Anlegens von Spannungen im Zeitmultiplexbetrieb ermöglicht es, verglichen mit dem Stand der Technik die Anzahl der Treiberstufen beträchtlich zu verringern. Dies bedeutet, daß im Vergleich zu dem Stand der Technik die Anzahl der Elektroden verringert werden kann. Beispielsweise ist es für die Zeitmultiplexverfahren an drei Zeilen ersichtlich, daß es ausreichend ist, einem Drittel der nach dem Stand der Technik erforderlichen Anzahl von Elektroden die der Zeilenanzahl entsprechenden drei Elektroden hinzuzufügen.

Das erfindungsgemäße Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren hat im wesentlichen das Merkmal, daß die zu einer Bildzeile gehörenden Bildelemente auf mehrere lUektrodenzeilen aufgeteilt werden, vim dadurch eine Aufzeichnung herbeizuführen, wobei es zum Ausfluchten der einer HinzelzeiIc eines auf-

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zuzeichnenden Bilds entsprechenden Bildelemente ausreichend ist, auf die gleiche Weise wie bei dem Zeitmultiplexverfahren nach dem Stand der Technik die Signale unter Verwendung eines Zeilenspeichers abzuwandeln. In der Fig. 9 ist ein Aufbau zur Abgabe optischer Signale an ein fotoempfindliches Material unter Verwendung einer Flüssigkristall-Verschlußanordnung gezeigt, wobei elektrische Lader nicht dargestellt sind. Mit 16 ist eine optische Flüssigkristall Verschlußanordnung bezeichnet, mit 17 ist eine fotoempfindliehe Trommel bezeichnet, mit 18 ist eine Lichtquelle (wie eine Fluoreszenz lampe oder dergleichen) bezeichnet, mit 19 ist eine selbstfokussierende Linsenanordnung bezeichnet und mit 20 ist ein sammelnder Abdeckteil bezeichnet. Wenn die optische Flüssigkristall-Verschlußanordnung verwendet wird, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der vorstehenden Beschreibung angesteuert wird, ist es möglich, einen im Vergleich zu den Laserstrahldruckern nach dem Stand der Technik kompakten Drucker herzustellen.

Ferner ist es bei dem in der Fig. 3(a) gezeigten Beispiel des Elektrodenaufhaus für das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren möglich, durch Einfügen von ferroelektrischem Flüssigkristall an den Kreuzpunkten eine große Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten einschließlich eines Flüssigkristal1-Fernsehbildschirms zu erfassen, bei dem Signale punktweise oder zeilenweise abgetastet werden.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen ergibt die Erfindung durch das neuartige Verfahren des Anlegens von Spannungen im Zeitmultiplexbetrieb die Vorteile geringer Kosten, einer hohen Zuverlässigkeit und eines breiten Anwendungsbereichs.

Bei einem Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für eine Vorrichtung mit einer Elektrodenmatrix aus zwei einander in Abstand gegenübergesetzten Hlektrodengruppen mit jeweils einer Vielzahl von Elektroden, von denen die Elektroden der

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beiden Gruppen einander zum Bilden von Mntrixkreuzpunkten überkreuzen und die Elektroden einer Gruppe als Zeilenelektroden bestimmt sind, während die Hlektroden der anderen Gruppe als Signalelektroden bestimmt sind, wobei an eine jeweilige Zeilenelektrode Spannung im Zeitmultiplexbetrieb angelegt wird, wird an einen gewählten Matrixkreuzpunkt an einer adressierten Zeilenelektrode Spannung in einer Richtung angelegt, die zu der Richtung der an die anderen Matrixkreuzpunkte angelegten Spannung entgegengesetzt ist.

Claims

TeDTKE - BüHLING - KlNNE^XaFUiPe "! ■ X !2STSSBS

r> f* * Q-"*--* *-* -'· *-' ßipl.-lng. H.Tiedtke

Pellmann - Urams - otruif w-chem. α

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing R Grupe

3401073 Dipl.-Ing. B. Pellmann

Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

13. Januar 1984 DE 3602

Patentansprüche

1. Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für eine Vorrichtung mit einer Elektrodenmatrix aus einem Paar einander unter Abstand gegenübergesetzter Elektrodengruppen mit jeweils einer Vielzahl von Elektroden, wobei die Elektrodengruppen einander zum Bilden von Matrixkreuzpunkten überkreuzen und die Elektroden einer Elektrodengruppe als Abtastelektroden bestimmt sind, von denen jeweils eine im Zeitmultiplexbetrieb adressiert und mit einer Spannung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der an einen gewählten Matrixkreuzpunkt an der jeweils adressierten Abtastelektrode angelegten Spannung zu derjenigen der an die anderen Matrixkreuzpunkte angelegten Spannung entgegengesetzt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die einander unter Abstand gegenübergesetzten Elektrodengruppen ein ferroelektrisches Flüssigkristall eingefügt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristall ein chirales smektisches Flüssigkristall ist.

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4. Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für eine Vorrichtung mit einer Elektrodenmatrix aus einem Paar einander unter Abstand gegenübergesetzter Elektrodengruppen mit jeweils einer Vielzahl von Elektroden, wobei die Elektrodengruppen einander zum Bilden von Matrixkreuzpunkten überkreuzen, die Elektroden einer Elektrodengruppe als Abtastelektroden bestimmt sind, während die Elektroden der anderen Elektrodengruppe als Signalelektroden bestimmt sind, und jeweils eine Abtastelektrode im Zeitmultiplexbetrieb adressiert und mit einer Spannung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abtastelektroden und die Signalelektroden Spannungen in derartigen Größen angelegt werden·,* daß die Polarität eines Spannungswerts D₉-D. von derjenigen anderer Spannungswerte D~-D,, D₁-D. und D₁-D₇.

verschieden ist, wobei D. eine an eine adressierte Abtastelektrode angelegte Spannung ist, D, eine an eine nicht adressierte Abtastelektrode angelegte Spannung ist, D₂ eine an eine aus der Vielzahl von Signalelektroden gewählte Signalelektrode angelegte Spannung ist und D₁ eine an die anderen Signalelektroden angelegte Spannung ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die einander unter Abstand gegenübergesetzten Elektrodengruppen ein ferroelektrisches Flüssigkristall

25· eingesetzt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristall ein chirales smektisches Flüssigkristall ist.

7. Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für eine Vorrichtung mit einer Elektrodenmatrix aus einem Paar einander unter Abstand gegenübergesetzter Elektrodengruppen mit jeweils einer Vielzahl von Elektroden, wobei die Elektrodengruppen einander zum Bilden von Matrixkreuzpunkten überkreuzen, die Elektroden einer Elekt.rodengruppe als Abtast-

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elektroden bestimmt sind, während die Elektroden der anderen Elektrodengruppe als Signalelektroden bestimmt sind, und eine jeweilige Abtastelektrode im Zeitmultiplexbetrieb adressiert und mit einer Spannung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abtastelektroden und die Signalelektroden Spannungen in derartigen Größen angelegt, werden, daß die folgenden Bedingungen eingehalten sind:

wobei b₄ eine an eine adressierte Abtastelektrode angelegte Spannung ist, b, eine an eine nicht adressierte Abtastelektrode angelegte Spannung ist, b_? eine an eine aus der Vielzahl der Signalelektroden gewählte Signalelektrode angelegte Spannung ist und b- eine an die anderen Signalelektroden angelegte Spannung ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung b. positive Polarität hat und die Spannung b, negative Polarität hat.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden einander unter Abstand gegenübergesetzten Elektrodengruppen ein ferroelektrisches Flüssigkristall eingesetzt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß "das ferroelektrische Flüssigkristall ein chirales smektisches Flüssigkristall ist.

^ÖU 11. Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für eine Matrixelektrodenanordnung aus zwei einander unter Abstand gegenübergesetzten Elektrodengruppen mit jeweils einer Vielzahl von Elektroden, wobei die beiden Elektrodengruppen einander überkreuzend angeordnet sind, die Elektroden einer Elekt.ro- ° dengruppe als Abtastelektroden bestimmt sind, während die

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Elektroden der anderen Elektrodengruppe als Signalelektroden bestimmt sind, und eine jeweilige Abtastelektrode im Zeitmultiplexbetrieb adressiert und mit einer Spannung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abtastelektroden und die Signalelektroden Spannungen in derartigen Größen angelegt werden, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

wobei B. eine an eine adressierte Abtastelektrode angelegte Spannung ist, B, eine an eine nicht adressierte Abtastelektrode angelegte Spannung ist, B₂ eine an eine aus der Vielzahl der Signalelektroden gewählte Signalelektrode angelegte Spannung ist und B₁ eine an die anderen Signalelektroden

angelegte Spannung ist.
15

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung B. negative Polarität hat, während die Spannung B, positive Polarität hat.

^O 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden einander unter Abstand gegenübergesetzten Elektrodengruppen ein ferroelektrisches Flüssigkristall eingesetzt ist.

25- 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristall ein chirales smektisches Flüssigkristall ist.

15. Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren für eine Vor-³^ richtung mit einer Elektrodenmatrix aus einem Paar einander unter Abstand gegenübergesetzter Elektrodengruppen mit jeweils einer Vielzahl von Elektroden, wobei die Elektrodengruppen einander zum Bilden von Matrix-Kreuzpunkten überkreuzen, die Elektroden einer Elektrodengruppe als Abtast-³^ elektroden bestimmt sind, während die Elektroden der anderen

-S- DF; 3602

Rlektrodengruppe als Signalelektroden bestimmt sind, und jeweils eine Abtastelektrode im Zeitmultiplexbetrieb adressiert und mit einer Spannung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einen gewählten Kreuzpunkt an der jeweils adressierten Abtastelektrode eine Spannung in einer Richtung angelegt wird, die zu der Richtung der an die anderen Matrix-Kreuzpunkte angelegten Spannung entgegengesetzt ist, und daß innerhalb eines Adressierungszeitintervalls ein Zeitintervall zum Anlegen eines Abschaltsignals vorge- IQ sehen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltsignal an die Abtastelektroden angelegt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

daß das Abschaltsignal an die Signalelektroden angelegt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet; daß Abschaltsignale an die Abtastelektroden und die Signalelektroden angelegt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des an die adressierte Abtastelektrode angelegten Abschaltsignals gleich der an die nicht adressierten Abtastelektroden angelegten Spannung ist.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des an die gewählten Signalelektroden angelegten Abschaltsignals gleich der an die nicht gewählten Signalelektroden angelegten Spannung ist.

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des an die gewählte Signalelektrode und die nicht gewählten Signalelektroden angelegten Abschalt-

-6- DE 3602

1 signals gleich der an die nicht gewählten Signalelektroden angelegten Spannung ist.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, da-

5 durch gekennzeichnet, daß das Abschaltsignal in einem Zeitintervall unmittelbar vor dem Umsetzen einer Adresse auf eine nachfolgende Adresse angelegt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, da-10 durch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Rlektrodengruppen ein ferroelektrisches Flüssigkristall eingesetzt ist.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, IQ daß das ferroelektrisch^ Flüssigkristall ein chirales smektisches Flüssigkristall ist.