DE3613446C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Lichtmodulationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a liquid crystal light modulation device according to the preamble of the claim 1.

Eine solche Flüssigkristall-Lichtmodulationseinrichtung ist aus der GB 21 41 279 A bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung werden Bildpunkte an Kreuzungspunkten einer Vielzahl von Abtastelektroden mit einer Vielzahl von Signalelektroden gebildet. Ein zwischen den Elektrodengruppen befindlicher ferroelektrischer Flüssigkristall wird in Abhängigkeit von der Polariät des mittels der Elektroden erzeugten elektrischen Feldes in einen ersten oder zweiten Orientierungszustand ausgerichtet.Such a liquid crystal light modulation device is known from GB 21 41 279 A. With this known device become pixels at intersections of a variety of scanning electrodes with a variety of signal electrodes educated. One between the electrode groups ferroelectric liquid crystal becomes dependent of the polarity of that generated by means of the electrodes electric field in a first or second orientation state aligned.

Des weiteren ist aus der DE 33 47 345 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristall-Matrixanzeigeeinrichtung bekannt, bei dem die Anzeige mit zwei getrennten Bereichen betrieben wird und jeder Bereich aufeinanderfolgend durch Reihen- und Spaltentreibersignale angesteuert wird, um Videodaten zeilenweise während einer Treiberphase anzuzeigen.Furthermore, DE 33 47 345 A1 describes a method for Operating a liquid crystal matrix display device known in which the display with two separate areas  is operated and each area in sequence Row and column driver signals is driven to Video data line by line during a driver phase display.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen treten Probleme auf, wenn die Anzahl von Bildelementen außerordentlich groß ist und eine Ansteuerung in hoher Geschwindigkeit erforderlich ist.Problems occur with these known devices, when the number of picture elements is extremely large and high speed control is required is.

Wenn bei einer Flüssigkristallzelle mit Bistabilität eine Schwellenspannung, die zum Herbeiführen eines ersten stabilen Zustandes für eine vorbestimmte Spannungsanlagezeit erforderlich ist, durch V _{th 1} gegeben ist und eine solche zum Herbeiführen eines zweiten stabilen Zustandes durch V _{th 2} gegeben ist, kann ein in ein Bildelement eingeschriebener Anzeigezustand (z. B. "Weiß") in den anderen Anzeigezustand (z. B. "Schwarz") umgekehrt werden, wenn über eine lange Zeitdauer fortgesetzt eine Spannung an das Bildelement angelegt wird.In a bistable type liquid crystal cell, if a threshold voltage required to bring about a first stable state for a predetermined voltage application time is given by V _{th 1} and that for bringing about a second stable state is given by V _{th 2} , one can be inserted into a picture element written display state (eg "white") can be reversed into the other display state (eg "black") if a voltage is continuously applied to the picture element over a long period of time.

Die Fig. 1 veranschaulicht die Schwellenwertcharakteristik einer bistabilen ferroelektrischen Flüssigkristallzelle. Im einzelnen zeigt die Fig. 1 die Abhängigkeit einer für das Wechseln der Anzeigezustände erforderlichen Schwellenspannung (V _th) von der Spannungsanlegezeit in den Fällen, daß als ferroelektrischer Flüssigkristall HOBACPC (Kennlinie 11) bzw. DOBAMBC (Kennlinie 12) verwendet wird. Fig. 1 illustrates the threshold characteristic of a bistable ferroelectric liquid crystal cell. In detail, the FIG. 1 shows the dependence of a time required for changing the display states of threshold voltage (V _th) by the voltage application time in the cases where or DOBAMBC (characteristic curve 12) is used as a ferroelectric liquid crystal HOBACPC (characteristic curve 11).

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Schwellenspannung V _th von der Anlegezeit abhängig ist, wobei die Abhängigkeit um so ausgeprägter wird, je kürzer die Anlegezeit bzw. je höher die Ansteuerfrequenz wird. Aus diesem Zustand ist zu ersehen, daß bei der Verwendung der ferroelektrischen Flüssigkristallzelle in einer Vorrichtung, die eine große Anzahl von Abtastleitungen enthält und die mit hoher Geschwindigkeit angesteuert wird, die Möglichkeit besteht, daß selbst dann, wenn ein Bildelement zum Zeitpunkt seiner Abtastung in einen Anzeigezustand (z. B. den Hellzustand) versetzt wird, der Anzeigezustand vor dem Abschluß des Abtastens der ganzen Bildfläche in den anderen Anzeigezustand (z. B. den Dunkelzustand) umgekehrt wird, wenn an das Bildelement während des Abtastens benachbarter Zeilen fortgesetzt ein Informationssignal unterhalb von V _th angelegt wird.From Fig. 1 it is seen that the threshold voltage V _th of the application time is dependent, with the dependence is more pronounced the shorter the application time or the higher the driving frequency is. From this state, it can be seen that when the ferroelectric liquid crystal cell is used in a device which contains a large number of scanning lines and which is driven at a high speed, there is a possibility that even if a picture element is into one at the time of scanning Display state (e.g. the light state) is shifted, the display state before the completion of the scanning of the entire image area is reversed into the other display state (e.g. the dark state) if an information signal continues to be applied to the picture element during the scanning of adjacent lines of V _{th is} applied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit ferroelektrischen Flüssigkristallen arbeitende Modulationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine möglichst hohe Ansteuerfrequenz erzielbar ist.The invention has for its object one with Ferroelectric liquid crystal modulation device according to the preamble of claim 1 to further develop such that the highest possible drive frequency is achievable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved with the in claim 1 specified measures solved.

Demzufolge ist erfindungsgemäß eine Wähleinrichtung vorgesehen, mittels der die Abtastelektroden in wählbaren Blöcken ansteuerbar sind, denen jeweils eine Anzahl der Abtastelektroden zugeordnet ist, die geringer als die Gesamtanzahl der Abtastelektroden ist. Die Ansteuereinrichtung der erfindungsgemäßen Modulationseinrichtung ist nun in der Weise ausgebildet, daß sie mittels dieser Wähleinrichtung sequentiell jeweils einen Block auswählt, wobei sie zunächst an die diesem Block zugeordneten Abtastelektroden sowie an die Signalelektroden eine derartige Spannung anlegt, daß das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial an den jeweiligen Überkreuzungspunkten dieser Elektroden einen ersten Orientierungszustand einnimmt. Hierdurch wird erreicht, daß das Flüssigkristallmaterial unabhängig von der vorher eingestellten Ansteuerfrequenz einen definierten Zustand annimmt.Accordingly, a selection device is provided according to the invention, by means of which the scanning electrodes in selectable blocks can be controlled, each of which has a number of scanning electrodes assigned that is less than the total number of the scanning electrodes. The control device of the Modulation device according to the invention is now in the Formed so that they by means of this selection device sequentially selects one block at a time first to the scanning electrodes assigned to this block and applies such a voltage to the signal electrodes, that the ferroelectric liquid crystal material the respective crossover points of these electrodes assumes the first orientation state. This ensures that the liquid crystal material regardless of the previously defined control frequency a defined state assumes.

Erst nachdem die Überkreuzungspunkte des jeweils ausgewählten Blockes diese definierten Zustände eingenommen haben, legt die Steuereinrichtung in sequentieller Folge an jeweils eine der Abtastelektroden des gewählten Blockes eine Abtast-Wählspannung und an ausgewählte Signalelektroden eine derartige Spannung an, daß das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial an den Überkreuzungspunkten der Signalelektroden mit den ausgewählten Abtastelektroden einen zweiten Orientierungszustand einnehmen kann (der z. B. dem Zustand "Schwarz" entspricht). Hierdurch werden in die Überkreuzungspunkte des Blockes die gewünschten Informationen eingeschrieben.Only after the crossing points of the selected one Block have assumed these defined states,  the control device creates in sequential order one of the scanning electrodes of the selected block Sampling selection voltage and to selected signal electrodes such a voltage that the ferroelectric liquid crystal material at the crossing points of the signal electrodes with the selected scanning electrodes can assume a second orientation state (e.g. the Corresponds to "black"). This will result in the Crossing points of the block the desired Information registered.

Es hat sich herausgestellt, daß sich durch geeignete Wahl der Blockgröße infolge des "Zurücksetzens" aller Überkreuzungspunkte dieses Blockes die eingangs genannte Frequenzabhängigkeit der Schwellenspannung nahezu völlig ausschalten läßt. Hierdurch ist es möglich, die erfindungsgemäße Modulationseinrichtung nahe der von dem Flüssigkristallmaterial gesetzten physikalischen Grenze zu betreiben, so daß auch Laufbilder problemlos wiedergebbar sind. It has been found that suitable choice the block size due to the "reset" of all crossover points of this block is the frequency dependency mentioned at the beginning switch off the threshold voltage almost completely leaves. This makes it possible to use the invention Modulation device close to that of the liquid crystal material operate the set physical limit, so that motion pictures can be played back without any problems.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below based on the description of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 Schwellenwert-Kennlinien von ferroelektrischen Flüssigkristallen, Fig. 1 threshold characteristics of ferroelectric liquid crystals,

Fig. 2 und 3 schematische perspektivische Ansichten, die das Funktionsprinzip einer bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendeten ferroelektrischen Flüssigkristallvorrichtung veranschaulichen, Fig. 2 and 3 are schematic perspective views illustrating the operation principle of a ferroelectric liquid crystal device used in the inventive device,

Fig. 4A und 4B die Gestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß einem Beispiel von Anzeigezuständen vor bzw. nach einer Neubeschriftung, FIGS. 4A and 4B, the design of the inventive device according to an example of display states before and after a relabelling,

Fig. 5 ein Teilschaltbild einer Ausgangsstufe einer Treiberschaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 5 is a partial circuit diagram of an output stage of a driver circuit of the device according to the invention,

Fig. 6 ein Signalzeitdiagramm hierfür, Fig. 6 is a signal timing diagram therefor,

Fig. 7 und 8 Teilschaltbilder der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß einem weiteren Beispiel, FIGS. 7 and 8 part diagrams of the device of the invention according to a further example,

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Bildelemente-Matrixanordnung, die bei der Einrichtung gemäß der Erfindung verwendbar ist, Fig. 9 is a plan view of a picture element matrix assembly which is usable in the device according to the invention,

Fig. 10 Kurvenformen von an jeweilige Elektroden angelegten Signalspannungen, Fig. 10 waveforms of voltages applied to respective electrodes signal voltages,

Fig. 11 Kurvenformen von an Bildelementen anliegenden Signalspannungen, Fig. 11 waveforms of voltage applied to picture elements of the signal voltages,

Fig. 12 den Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß einem weiteren Beispiel in Verbindung mit einem Anzeigezustand, Fig. 12 shows the structure of the inventive apparatus according to another example in connection with a display condition,

Fig. 13 eine Abtastleitungs-Treiberschaltung, Fig. 13 is a scan line driver circuit,

Fig. 14 ein Signalzeitdiagramm hierfür, Fig. 14 is a signal timing diagram therefor,

Fig. 15 eine Signalleitungs-Treiberschaltung, Fig. 15 is a signal line driver circuit,

Fig. 16 ein Signalzeitdiagramm hierfür, und Fig. 16 is a signal timing diagram therefor, and

Fig. 17 eine Kurvenform bei dem Weglassen eines Zusatzsignals. Fig. 17 is a waveform when omitting an additional signal.

Bei einer erfindungsgemäßen Modulationseinrichtung kann als Lichtmodulationsmaterial ein Flüssigkristall verwendet werden, der in Abhängigkeit von einem daran errichteten elektrischen Feld mindestens zwei stabile Zustände und insbesondere entweder einen ersten optisch stabilen Zustand oder einen zweiten optisch stabilen Zustand, d. h. Bistabilität in bezug auf das angelegte elektrische Feld zeigt.In a modulation device according to the invention a liquid crystal as the light modulation material be used depending on one of them established electrical field at least two stable States and especially either a first optical stable state or a second optically stable Condition, d. H. Bistability in with respect to the applied electric field.

Flüssigkristalle mit Bistabilität, die bevorzugt bei der erfindungsgemäßen Modulationseinrichtung verwendet werden können, sind smektische, insbesondere chirale smektische Flüssigkristalle mit Ferroelektrizität. Von diesen sind Flüssigkristalle in chiraler smektischer C-Phase (SmC*) oder H-Phase (SmH*) besonders geeignet.Liquid crystals with bistability, which are preferred in the modulation device according to the invention can be used can be smectic, especially chiral smectic Liquid crystals with ferroelectricity. Of these are Liquid crystals in chiral smectic C phase (SmC *)  or H phase (SmH *) particularly suitable.

Beispiele für bei der erfindungsgemäßen Einrichtung anwendbare ferroelektrische Flüssigkristallverbindungen sind im einzelnen Decycloxybenzyliden-p′-amino-2-methylbutylcinnamat (DOBAMBC), Hexyloxy-benzyliden-p′-amino-2- chloropropylcinnamat (HOBACPC), 4-o-(2-methyl)- butylresorcyliden-4′-octylanilin (MBRA8), usw.Examples of usable in the device according to the invention ferroelectric liquid crystal compounds are in the single decycloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC), hexyloxy-benzylidene-p'-amino-2- chloropropylcinnamate (HOBACPC), 4-o- (2-methyl) - butylresorcylidene-4'-octylaniline (MBRA8), etc.

Wenn eine Einrichtung unter Verwendung dieser Materialien aufgebaut wird, kann sie mit einem Kupferblock oder dergleichen abgestützt werden, in den ein Heizelement eingebettet ist, um damit einen Temperaturzustand herbeizuführen, bei dem die Flüssigkristallverbindungen die SmC*- Phase oder die SmH*-Phase annehmen.If a facility using these materials is built, it can with a copper block or the like are supported, in which a heating element is embedded is to bring about a temperature condition in which the liquid crystal compounds the SmC * - Phase or accept the SmH * phase.

Ferner kann auch bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zusätzlich zu den Flüssigkristallen in der SmC*- oder SmH*-Phase ein ferroelektrisches Flüssigkristall in der chiralen smektischen F-Phase, I-Phase, J-Phase oder K- Phase verwendet werden.Furthermore, also with the device according to the invention in addition to the liquid crystals in the SmC * - or SmH * phase a ferroelectric liquid crystal in the chiral smectic F-phase, I-phase, J-phase or K- Phase.

In Fig. 2 ist schematisch ein Beispiel für eine ferroelektrische Flüssigkristallzelle gezeigt. Mit 21 a und 21 b sind Grundplatten bzw. Glasplatten bezeichnet, auf denen jeweils lichtdurchlässige Elektroden beispielsweise aus In₂O₃, SnO₂, Indiumzinnoxid (ITO) oder dergleichen angebracht sind. Zwischen den Grundplatten ist hermetisch Flüssigkristall in SmC*-Phase eingeschlossen, bei der Flüssigkristall-Molekülschichten 22 senkrecht zu den Oberflächen der Glasplatten ausgerichtet sind. Mit ausgezogenen Linien 23 sind Flüssigkristallmoleküle dargestellt. Jedes Flüssigkristallmolekül 23 hat ein Dipolmoment (P ⟂) 24 in einer zu seiner Achse senkrechten Richtung. Wenn zwischen die an den Grundplatten 21 a und 21 b ausgebildeten Elektroden eine Spannung über einem bestimmten Schwellenwert angelegt wird, wird die Helixstruktur der Flüssigkristallmoleküle 23 aufgelöst und die Orientierungsrichtung der jeweiligen Flüssigkristallmoleküle 23 so verändert, daß die Dipolmomente (P ⟂) 24 alle in der Richtung des elektrischen Felds ausgerichtet sind. Die Flüssigkristallmoleküle 23 haben längliche Form und zeigen Brechungsanisotropie zwischen ihrer langen und ihrer kurzen Achse. Es ist demnach leicht ersichtlich, daß beispielsweise dann, wenn Polarisatoren unter Nikolscher Überkreuzung, nämlich unter Überkreuzung ihrer Polarisierrichtungen oberhalb bzw. unterhalb der Glasplatten angeordnet werden, die Flüssigkristallzelle als Lichtmodulationseinrichtung wirkt, deren optischen Eigenschaften sich in Abhängigkeit von der Polung einer angelegten Spannung ändern. Wenn ferner die Flüssigkristallzelle ausreichend dünn (wie z. B. 1 µm dick) ist, wird die Helixstruktur der Flüssigkristallmoleküle auch ohne das Errichten eines elektrischen Felds aufgelöst, wobei gemäß Fig. 3 das Dipolmoment einen von zwei Zuständen, nämlich Pa in einer Aufwärtsrichtung 34 a oder Pb in einer Abwärtsrichtung 34 b annimmt. Wenn an einer Zelle mit diesen Eigenschaften gemäß Fig. 3 ein elektrisches Feld Ea oder Eb errichtet wird, das stärker als ein bestimmter Schwellenwert ist, wobei die Felder voneinander verschiedene Polung haben, wird in Abhängigkeit von dem Vektor des elektrischen Felds Ea oder Eb das Dipolmoment entweder in die Aufwärtsrichtung 34 a oder in die Abwärtsrichtung 34 b ausgerichtet. Dementsprechend werden die Flüssigkristallmoleküle entweder in einen ersten stabilen Zustand 33 a oder in einen zweiten stabilen Zustand 33 b ausgerichtet.An example of a ferroelectric liquid crystal cell is shown schematically in FIG . With 21 a and 21 b base plates or glass plates are referred to, on each of which translucent electrodes, for example made of In₂O₃, SnO₂, indium tin oxide (ITO) or the like are attached. Between the base plates, liquid crystal is hermetically enclosed in the SmC * phase, in which liquid crystal molecular layers 22 are aligned perpendicular to the surfaces of the glass plates. Solid lines 23 liquid crystal molecules are shown. Each liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P ⟂) 24 in a direction perpendicular to its axis. If a voltage above a certain threshold value is applied between the electrodes formed on the base plates 21 a and 21 b , the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is dissolved and the orientation direction of the respective liquid crystal molecules 23 is changed so that the dipole moments (P ⟂) 24 all in the Direction of the electric field are aligned. The liquid crystal molecules 23 have an elongated shape and show refractive anisotropy between their long and short axes. It is therefore easy to see that, for example, if polarizers are arranged under Nikol's crossover, namely with their polarization directions crossed above or below the glass plates, the liquid crystal cell acts as a light modulation device whose optical properties change depending on the polarity of an applied voltage. Further, if the liquid crystal cell is sufficiently thin (such as 1 µm thick), the helix structure of the liquid crystal molecules is resolved even without establishing an electric field, the dipole moment being one of two states, namely Pa in an upward direction 34 , as shown in FIG. 3 a or Pb in a downward direction 34 b . If an electric field Ea or Eb is established on a cell with these properties according to FIG. 3, which is stronger than a certain threshold value, the fields having different polarities, depending on the vector of the electric field Ea or Eb, the dipole moment b oriented in either the upward direction 34a or the downward direction 34th Accordingly, the liquid crystal molecules are aligned either in a first stable state 33 a or in a second stable state 33 b .

Wenn die vorstehend beschriebene ferroelektrische Flüssigkristallzelle als Lichtmodulationselement benutzt wird, sind damit zwei Vorteile erzielbar. Der erste besteht darin, daß die Ansprechgeschwindigkeit ziemlich hoch ist. Der zweite besteht darin, daß die Ausrichtung des Flüssigkristalls Bistabilität zeigt. Der zweite Vorteil wird beispielsweise anhand der Fig. 3 näher erläutert. Wenn an den Flüssigkristallmolekülen das elektrische Feld Ea errichtet wird, werden sie in den ersten stabilen Zustand 33 a ausgerichtet. Dieser Zustand bleibt auch dann stabil, wenn das elektrische Feld wegfällt. Wenn andererseits das elektrische Feld Eb mit der zur Richtung des elektrischen Felds Ea entgegengesetzten Richtung errichtet wird, werden die Flüssigkristallmoleküle in den zweiten stabilen Zustand 33 b ausgerichtet, so daß dadurch die Richtung der Moleküle geändert wird. Dieser Zustand wird gleichermaßen auch bei einem Wegfall des elektrischen Felds stabil aufrechterhalten. Solange ferner die Stärke des errichteten elektrischen Felds Ea oder Eb nicht über einem bestimmten Schwellenwert liegt, verbleiben die Flüssigkristallmoleküle in ihren jeweiligen Ausrichtungszuständen. Zum wirkungsvollen Herbeiführen einer hohen Ansprechgeschwindigkeit und der Bistabilität ist es vorteilhaft, wenn die Zelle so dünn wie möglich ist, d. h. üblicherweise 0,5 bis 20 µm und am güänstigsten 1 bis 5 µm dick ist.When the ferroelectric liquid crystal cell described above is used as the light modulation element, two advantages can be achieved. The first is that the response speed is quite high. The second is that the orientation of the liquid crystal shows bistability. The second advantage is explained in more detail, for example, with reference to FIG. 3. When the electric field Ea is built to the liquid crystal molecules, they are oriented in the first stable state 33a. This state remains stable even if the electric field disappears. On the other hand, the electric field Eb is built with the direction opposite to the direction of the electric field Ea direction, the liquid crystal molecules in the second stable state 33 b are aligned, so that thereby the direction of the molecules is changed. This state is also maintained in a stable manner even if the electrical field is lost. Furthermore, as long as the strength of the electric field Ea or Eb established is not above a certain threshold, the liquid crystal molecules remain in their respective alignment states. In order to achieve a high response speed and bistability, it is advantageous if the cell is as thin as possible, ie usually 0.5 to 20 µm and most advantageously 1 to 5 µm thick.

Die Fig. 4A und 4B zeigen schematisch ein Beispiel für einen Bildelemente-Matrixaufbau, der für die erfindungsgemäße Einrichtung geeignet ist. Die Fig. 4A zeigt einen Anzeigezustand vor einer Neubeschriftung, während die Fig. 4B einen Anzeigezustand nach der Neubeschriftung zeigt. Gemäß diesen Figuren weist eine Zelle 46 einen Bildelemente-Matrixaufbau mit zu Signalelektroden 47 führenden Signalleitungen I₁ bis I₁₆, zu Abtastelektroden 48 führenden Abtastleitungen S₁ bis S₁₆ und ein zwischen die Signalleitungen und die Abtastleitungen eingefügtes bistabiles Lichtmodulationsmaterial auf. Die Anzahl N der Elektroden einer jeden Gruppe ist eine postive ganze Zahl, die zur vereinfachten Erläuterung bei diesem Beispiel "16" ist. Die Abtastleitungen werden mit einer Abtastelektroden-Treiberschaltung 40 angesteuert, während die Signalleitungen mit einer Signalelektroden-Treiberschaltung 49 angesteuert werden. Zur vereinfachten Erläuterung wird als Beispiel ein Fall herangezogen, bei dem binäre Zustände "Weiß" und "Schwarz" angezeigt werden. In den Fig. 4A und 4B ist bei einem schwarz dargestellten Bildelement ein Schwarzzustand und bei einem weiß dargestellten Bildelement ein Weißzustand gezeigt. Hierbei ist angenommen, daß zur Darstellung eines einzelnen Zeichens 8 × 8-Bildelemente benutzt werden, so daß mit der Zelle 46 vier Zeichen dargestellt werden können. Gemäß Fig. 4A wird in einem Zeichenbereich A₁₁ "A", in einem Zeichenbereich A₁₂ "B", in einem Zeichenbereich A₂₁ "C" und in einem Zeichenbereich A₂₂ "d" angezeigt. Danach wird gemäß Fig. 4B nur der Zeichenbereich A₂₂ auf einen Großbuchstaben "D" umgeschrieben. Dieser Vorgang wird nachstehend erläutert. FIGS. 4A and 4B schematically show an example of a pixel-matrix structure, which is suitable for the inventive device. FIG. 4A shows a display state before rewriting, while FIG. 4B shows a display state after rewriting. In these figures, 46 has a cell to a picture element array configuration with leading to signal electrodes 47 signal lines I ₁ and I ₁₆, leading to scanning electrodes 48 scanning lines S ₁ to S ₁₆ and an inserted between the signal lines and the scanning lines bistable light modulating material. The number N of electrodes of each group is a positive integer, which is "16" for the convenience of explanation in this example. The scan lines are driven by a scan electrode drive circuit 40 , while the signal lines are driven by a signal electrode drive circuit 49 . For a simplified explanation, a case is used as an example in which binary states "white" and "black" are displayed. In Figs. 4A and 4B, a white state in a black displayed image element is a black state and a white pixel as shown. It is assumed here that 8 × 8 picture elements are used to represent a single character, so that four characters can be displayed with the cell 46 . Referring to FIG 4A is displayed in a character area A ₁₁ "A", in a drawing area A ₁₂ "B", in a drawing area A ₂₁ "C" and in a drawing area A ₂₂ "d".. Thereafter, Fig only the character area A, according ₂₂. 4B rewritten to a capital letter "D". This process is explained below.

Die Fig. 5 ist ein Teilschaltungsbild, das ein Beispiel für die Ausgangsstufe der vorangehend genannten Abtastleitungs- Treiberschaltung zeigt. Nach Fig. 5 enthält ein Schaltelement bzw. eine Pufferstufe 51 Puffer B₁ bis B _N (wobei bei diesem Beispiel N gleich 16 ist), deren Ausgangspegel mit Steuerleitungen 6 bzw. Wählleitungen 52 über Anschlüsse Q₁ und Q₂ gesteuert werden, wobei bei dem Anwählen des Anschlusses Q₂ die Puffer B₁ bis B₈ gleichzeitig für das unveränderte Übertragen der Pegel an Anschlüssen R₁ bis R₈ zu Anschlüssen S₁ bis S₈ eingeschaltet werden, während dann, wenn der Anschluß Q₂ nicht angewählt wird, die Anschlüsse bzw. Abtastleitungen S₁ bis S₈ auf einem vorgeschriebenen konstanten Pegel für das Aufrechterhalten des nicht angewählten Zustands der Zelle gehalten werden. Der Anschluß Q₁ hat für die Puffer B₉ bis B₁₆ gleiche Funktion wie der Anschluß Q₂ für die Puffer B₁ bis B₈. Fig. 5 is a partial circuit diagram showing an example of the output stage of the above scan line driver circuit. Of FIG. 5 is a circuit element or a buffer stage comprises 51 buffer B ₁ to B _N (where in this example N equals 16), whose output levels are control lines 6 and select lines 52 is controlled through terminals Q ₁ and Q ₂, and at the selection of the connection Q ₂, the buffers B ₁ to B ₈ are simultaneously switched on for the unchanged transmission of the level at connections R ₁ to R ₈ to connections S ₁ to S ₈, while if the connection Q ₂ is not selected, the Connections or scanning lines S ₁ to S ₈ are kept at a prescribed constant level for maintaining the non-selected state of the cell. The connection Q ₁ has the same function for the buffers B ₉ to B ₁₆ as the connection Q ₂ for the buffers B ₁ to B ₈.

Die Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm für die vorstehend beschriebene Ausgangsstufe. Nach Fig. 6 ist der Schwellenwert durch einen Impuls mit der Höhe 2V _o für die Dauer Δ t gebildet, wobei das Schreiben durch das Anlegen eines Impulses über 2V _o, d. h. beispielsweise 3V _o erfolgt. Es wird nun der Neubeschriftungsvorgang für den Zwischenbereich A₂₂ erläutert, wobei die Erläuterung der Neubeschriftung der durch die Abtastleitungen S₁ bis S₁₆ und die Signalleitungen I₁ bis I₈ bestimmten Bereiche weggelassen ist. Zuerst wird der Anschluß Q₂ angewählt, wobei zu einem Zeitpunkt a an die Abtastleitungen S₁ bis S₈ und die Signalleitungen I₁ bis I₁₆ Löschsignale angelegt werden, um in den Zwischenbereichen A₁₁ und A₁₂ jeweils "Weiß" einzuschreiben. Danach wird aufeinanderfolgend ein Wählsignal an die Abtastleitungen S₁ bis S₈ angelegt, um aufeinanderfolgend die Informationssignale an die Signalleitungen I₁ bis I₁₆ anzulegen, wobei in dem Bereich A₁₁ "A" und in dem Bereich A₁₂ "B" angezeigt wird. Danach wird der Anschluß Q₁ angewählt, wobei zu einem Zeitpunkt b Löschsignale an die Abtastleitungen S₉ bis S₁₆ und die Signalleitungen I₁ bis I₁₆ angelegt werden, um in den beiden Zeichenbereichen A₂₁ und A₂₂ "Weiß" einzuschreiben. Nachdem aufeinanderfolgend ein Wählimpuls an die Abtastleitungen S₉ bis S₁₆ angelegt wird, werden aufeinanderfolgend die Informationen auf den Signalleitungen I₁ bis I₁₆ angezeigt, wodurch in dem Bereich A₂₁ "C" und in dem Bereich A₂₂ "d" angezeigt wird. Zum Umschreiben des Zeichenbereichs A₂₂ auf "D" wird als nachfolgender Schritt zu einem Zeitpunkt c der Anschluß Q₁ angewählt, wobei an die Abtastleitungen S₉ bis S₁₆ und die Signalleitungen I₉ bis S₁₆ Löschsignale angelegt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird an die Signalleitungen I₁ bis I₈ kein Löschsignal angelegt, so daß nur im Zeichenbereich A₂₂ der Zustand "Weiß" hervorgerufen wird. Danach wird ein Wählimpuls aufeinanderfolgend an die Abtastleitungen S₉ bis S₁₆ angelegt, wodurch aufeinanderfolgend die Informationssignale auf den Signalleitungen I₉ bis I₁₆ angezeigt werden. Durch den vorstehend beschriebenen Betriebsvorgang bleiben die Zeichen in den Zeichenbereichen A₁₁, A₁₂ und A₂₁ erhalten, wogegen nur das Zeichen in dem Zeichenbereich A₂₂ umgeschrieben wird, wie beispielsweise auf "D". Figure 6 is a timing diagram for the output stage described above. According to FIG. 6, the threshold value is formed by a pulse with a height of 2 V _o for the duration Δ t , the writing being carried out by applying a pulse above 2 V _o , for example 3 V _o . The re-labeling process for the intermediate area A ₂₂ will now be explained, the explanation of the re-labeling of the areas determined by the scanning lines S ₁ to S ₁₆ and the signal lines I ₁ to I ₈ being omitted. First, the connection Q ₂ is selected, at a time a to the scanning lines S ₁ to S ₈ and the signal lines I ₁ to I ₁₆ delete signals are applied to write "White" in the intermediate areas A ₁₁ and A ₁₂. Thereafter, a selection signal to the scan lines S ₁ to S ₈ is sequentially applied, to apply sequentially the information signals to the signal lines I ₁ and I ₁₆, being displayed in the area A ₁₁ "A" and in the area A ₁₂ "B". Then the connection Q ₁ is selected, at a time b delete signals are applied to the scan lines S ₉ to S ₁₆ and the signal lines I ₁ to I ₁₆ to write "white" in the two character areas A ₂₁ and A ₂₂. After a sequential dial pulse is applied to the scan lines S ₉ to S ₁₆, the information on the signal lines I ₁ to I ₁₆ is displayed successively, whereby in the area A ₂₁ "C" and in the area A ₂₂ "d" is displayed. To rewrite the character area A ₂₂ to "D", the connection Q ₁ is selected as a subsequent step at a point in time c , delete signals being applied to the scanning lines S ₉ to S ₁₆ and the signal lines I ₉ to S ₁₆. At this time, no erase signal is applied to the signal lines I ₁ to I ₈, so that the state "white" is only caused in the drawing area A ₂₂. Thereafter, a dial pulse is successively applied to the scan lines S ₉ to S ₁₆, whereby the information signals on the signal lines I ₉ to I ₁₆ are successively displayed. Through the operation described above, the characters in the character areas A ₁₁, A ₁₂ and A ₂₁ are preserved, whereas only the character in the character area A ₂₂ is rewritten, such as "D".

Bei dem vorangehend angeführten Beispiel wurde zwar eine binäre Signalanzeige von "Weiß" und "Schwarz" beschrieben, jedoch ist es natürlich auch möglich, ein teilweises Umschreiben irgendeiner mehrpegeligen Anzeige, einer analogen Anzeige, einer einfarbigen Anzeige, einer Farbanzeige, eines Stehbilds oder eines Laufbilds herbeizuführen.In the example given above, a binary signal display of "white" and "black" described, however, it is of course also possible to make a partial one Rewrite any multi-level display, one analog display, a single color display, a color display, a still picture or a moving picture.

Die Fig. 7 zeigt ein Teilschaltbild eines weiteren Beispiels einer Ausgangsstufe einer Treiberschaltung für die Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung. Die Fig. 7 zeigt eine Abtastsignal-Ausgangsstufe, bei der die Abtastleitungen nicht in Blöcke aufgeteilt sind. Nach Fig. 7 enthält eine Pufferstufe 73 Puffer B₁ bis B₁₆. Abtastleitungen, an denen eine Umschreibung erwünscht ist, werden mittels einer Zeilenadressierschaltung 74 angewählt, wonach dann für ein teilweises Einschreiben Abtastleitungen S₁ bis S₁₆ angesteuert werden. FIG. 7 shows a partial circuit diagram of a further example of an output stage of a driver circuit for the implementation of the device according to the invention. Fig. 7 shows a scan signal output stage in which the scan lines are not divided into blocks. According to Fig. 7, a buffer stage comprises 73 buffer B ₁ to B₁₆. Scanning lines on which a rewriting is desired are selected by means of a line addressing circuit 74 , after which scanning lines S ₁ to S ₁₆ are then driven for a partial writing.

Die Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel für den Aufbau für die Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung. Nach Fig. 8 werden Anzeigeinformationssignale mittels eines gemeinsamen Anzeigesignalgenerators 85 erzeugt, während eine Wähleinrichtung bzw. eine Abtastleitungs-Treiberschaltung 86 in Einheiten #1 bis #3 für die jeweilige Ansteuerung wählbaren Blöcken bzw. von Anzeigebereichen A, B bzw. C aufgeteilt ist. Die Abtastleitungs-Treiberschaltungen #1 bis #3 sind jeweils durch gesonderte logische Schaltungseinheiten gebildet, mit denen zuerst die erforderlichen Abtastleitungen angewählt werden und dann gesondert in die Bereiche A, B und C eingeschrieben wird, wodurch das Einschreiben einer großen Informationsmenge mit hoher Geschwindigkeit und in hoher Dichte herbeigeführt werden kann. Fig. 8 shows another example of the structure for the execution of the device according to the invention. According to FIG. 8, display information signals are generated by means of a common display signal generator 85 , while a selection device or a scan line driver circuit 86 is divided into units # 1 to # 3 for selectable blocks or display areas A, B and C for the respective control. The scan line driver circuits # 1 to # 3 are each formed by separate logic circuit units, with which the required scan lines are first selected and then separately written in the areas A, B and C , whereby the writing of a large amount of information at high speed and in high density can be brought about.

Hiermit werden erfindungsgemäß entweder die Abtastleitungen oder die Signalleitungen oder aber beide unter Aufteilung in eine Vielzahl von Blöcken gesteuert, wobei für das Einschreiben nur die Signalleitungen für einen Block angesteuert werden, in dem gerade Bildelemente einzuschreiben sind. Ferner können die Signalleitungen oder die Abtastleitungen und die Signalleitungen in eine Vielzahl von für die Anzeige von Zeichen einschließlich Buchstaben und Symbolen erforderliche Blöcke aufgeteilt werden, welche für das Einschreiben eines Buchstabens oder Symbols als Informationsbit gesondert durch das Ansteuern allein der Signalleitungen für einen Block gesteuert werden können.According to the invention, either the scan lines are hereby or the signal lines or both under division controlled in a variety of blocks, being for writing only the signal lines for one block can be controlled in which just picture elements are to be registered are. Furthermore, the signal lines or Scan lines and the signal lines into a variety from for displaying characters including letters and symbols required blocks are divided, which is for the inscription of a letter or symbol as an information bit separately by the activation controlled only the signal lines for one block can be.

Wenn bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung der den vorangehend genannten ersten und zweiten Schritt umfassende Schreibvorgang für die jeweiligen Blöcke ausgeführt wird, kann an die Bildelemente eine sich aufeinanderfolgend ändernde Spannungs- bzw. eine Wechselspannung angelegt werden, nachdem für einen m-ten Block aus M Blöcken (wobei m und M ganze Zahlen sind, die der Bedingung m <M genügen) der zweite Schritt abgeschlossen ist, und bevor der zweite Schritt für einen (m+1)-ten Block begonnen ist. Insbesondere wird bei dem nachstehend beschriebenen Ansteuerungsverfahren eine wechselnde Spannung an die Bildelemente in den nicht gewählten Blöcken angelegt, so daß damit das Auftreten eines Übersprechens verhindert werden kann. Dieses Ansteuerungsverfahren wird nun beschrieben.If, in another exemplary embodiment of the device according to the invention, the writing process comprising the above-mentioned first and second steps is carried out for the respective blocks, a successively changing voltage or an alternating voltage can be applied to the picture elements, after for an m th Block of M blocks (where m and M are integers that satisfy the condition m < M ) the second step is completed and before the second step for an (m +1) th block is started. In particular, in the driving method described below, an alternating voltage is applied to the picture elements in the unselected blocks, so that the occurrence of crosstalk can be prevented. This driving method will now be described.

Die Fig. 9 zeigt schematisch als Beispiel eine Zelle 91 mit einer Matrixelektrodenanordnung, bei der zwischen voneinander in Abstand gegenübergesetzter Elektroden ein (nicht gezeigtes) ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial eingefügt ist. Mit 92 und 93 sind jeweils eine Gruppe von Abtastelektroden S, an die Abtastsignale angelegt werden bzw. eine Gruppe von Signalelektroden I bezeichnet, an die Informationssignale angelegt werden. Zur Vereinfachung der Erläuterung wird als Beispiel ein Fall herangezogen, bei dem binäre Signale für "Weiß" und "Schwarz" angezeigt werden. In der Fig. 9 entsprechen schraffiert dargestellte Bildelemente "Schwarz", was dem zweiten stabilen Zustand des ferroelektrischen Flüssigkristalls entspricht, während die anderen Bildelemente dem ersten stabilen Zustand des ferroelektrischen Flüssigkristalls entsprechen. Fig. 9 schematically shows as an example a cell 91 having a matrix electrode arrangement, in which opposite set between spaced apart electrodes (not shown) ferroelectric liquid crystal material is inserted. 92 and 93 each designate a group of scanning electrodes S to which scanning signals are applied or a group of signal electrodes I to which information signals are applied. To simplify the explanation, an example is taken as an example in which binary signals for "white" and "black" are displayed. In Fig. 9 hatched picture elements correspond to "black", which corresponds to the second stable state of the ferroelectric liquid crystal, while the other picture elements correspond to the first stable state of the ferroelectric liquid crystal.

Die Fig. 10(a) bis (c) zeigen jeweils an die Abtastelektroden S₁ bis S₃ angelegte Abtastwählsignale. Die Fig. 10(d) bis (f) zeigen jeweils an die Signalelektroden I₁ bis I₃ angelegte Informationssignale. Diese Signale entsprechen dem in Fig. 9 gezeigten Anzeigezustand. Die Fig. 11(a) bis (f) zeigen die zeitliche Aufeinanderfolge der an den Bildelementen A bis F nach Fig. 9 anliegenden Spannungen. Der in den Fig. 10 und 11 dargestellte Schreibvorgang ist ein Schreibvorgang für das Einschreiben der Bildelemente eines Blocks mit einer vorgeschriebenen Anzahl n von Abtastzeilen und wird aufeinanderfolgend für eine Vielzahl M von Blöcken ausgeführt, um damit ein einzelnes Bild einzuschreiben.The Fig. 10 (a) to (c) show, respectively, to the scanning electrodes S ₁ to S ₃ applied Abtastwählsignale. Fig. 10 (d) to (f) each show the signal electrodes I ₁ to I ₃ applied information signals. These signals correspond to the display state shown in FIG. 9. The Fig. 11 (a) to (f) show the time sequence of the picture elements A to F of FIG. 9 applied voltages. The write operation shown in Figs. 10 and 11 is a write operation for writing the picture elements of a block with a prescribed number n of scan lines, and is performed successively for a plurality M of blocks to thereby write a single image.

Bei dem in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ansteuerungsverfahren können alle Bildelemente auf einer Vielzahl von Abtastzeilen in einem Block gleichzeitig in den ersten stabilen Zustand (Weißzustand) versetzt werden, wonach dann zum Einschreiben die Abtastleitungen aufeinanderfolgend angewählt werden können, um erwünschte Bildelemente in den zweiten stabilen Zustand (Schwarzzustand) zu bringen.In the driving method shown in Figs. 10 and 11, all the pixels on a plurality of scan lines in a block can be simultaneously set to the first stable state (white state), after which the scan lines can then be successively selected for writing in order to write desired picture elements in the to bring second stable state (black state).

Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen eine Art des vorstehend beschriebenen Ansteuerungsverfahrens. In einer Periode t₁ für das Anlegen eines Löschsignals wird an alle Abtastleitungen eine positive Impulsspannung 1V _o angelegt, während gleichphasig hierzu an alle Signalleitungen eine negative Impulsspannung -V _o angelegt wird, wodurch alle Bildelemente in einem Block auf "Weiß" gelöscht werden. Danach wird aufeinanderfolgend an die Abtastleitungen des Blocks ein Abtastwählsignal angelegt, das aus einem positiven Spannungsimpuls 2V _o und einem negativen Spannungsimpuls -2V _o besteht, die einander in Perioden t₂ und t₃ für das Anlegen des Schreibsignals abwechseln. Gleichphasig mit dem Abtastwählsignal werden an den Bildelementen, an denen der Weißzustand aufrechterhalten werden soll, ein Weißsignal aus einem positiven Impuls V _o und einem negativen Impuls -V _o abwechselnd während der Perioden t₂ und t₃ angelegt und an die Bildelemente, an denen der Anzeigezustand auf den Schwarzzustand umgekehrt werden soll, ein Schwarzsignal aus einem negativen Impuls -V _o und einem positiven Impuls V _o abwechselnd während der Perioden angelegt, wodurch das Beschriften eines Blocks abgeschlossen ist. FIGS. 10 and 11 illustrate a type of driving method described above. In a period t ₁ for the application of an erase signal, a positive pulse voltage 1 V _{o is} applied to all scanning lines, while in phase with this a negative pulse voltage - V _{o is} applied to all signal lines, whereby all picture elements in a block are erased to "white". Then a scan selection signal is applied in succession to the scan lines of the block, which consists of a positive voltage pulse 2 V _o and a negative voltage pulse -2 V _o , which alternate in periods t ₂ and t ₃ for the application of the write signal. In phase with the scanning selection signal, a white signal consisting of a positive pulse V _o and a negative pulse - V _{o are applied} alternately during the periods t ₂ and t ₃ to the picture elements on which the white state is to be maintained and to the picture elements on which the Display state should be reversed to the black state, a black signal from a negative pulse - V _o and a positive pulse V _o alternately applied during the periods, whereby the labeling of a block is completed.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird vor dem Anlegen der Schreibsignale an die Signalleitungen I₁, I₂, . . . in Phase mit dem Abtastwählsignal während der Perioden t₂ und t₃ für die Bildelemente in dem (m+1)-ten Block und nach dem Einschreiben der Bildelemente an dem m-ten Block ein Spannungssignal, das in bezug auf ein Bezugspotential die zu dem während der Löschsignalanlege-Periode t₁ an die Abtastleitungen angelegten Spannungssignal entgegengesetzte Polung hat, während einer Zusatzsignalanlege- Periode t₀ an die Abtastleitungen als Zusatzsignal angelegt, wodurch an den betreffenden Bildelementen eine Spannung unterhalb der Schwellenspannung anliegt. Infolgedessen wird die Zeitdauer, während der an die Bildelemente in den nicht gewählten Blöcken fortgesetzt eine Spannung einer Polung angelegt wird, auf maximal das Doppelte der Schreibimpulsdauer (bei der Annahme der Beziehung t₁ = t₂ = t₃ = t₀) beschränkt, wodurch das vorangehend genannte Problem des Auftretens von Übersprechen gelöst werden kann.In the device according to the invention, before applying the write signals to the signal lines I ₁, I ₂,. . . in phase with the scanning selection signal during the periods t ₂ and t ₃ for the picture elements in the (m +1) th block and after the writing of the picture elements on the m th block, a voltage signal which is related to a reference potential during the erase signal application period t ₁ applied to the scan lines voltage signal opposite polarity, during an additional signal application period t ₀ applied to the scan lines as an additional signal, whereby a voltage below the threshold voltage is applied to the picture elements concerned. As a result, the period of time during which voltage of a polarity is continuously applied to the picture elements in the non-selected blocks is limited to a maximum of twice the write pulse duration (assuming the relationship t ₁ = t ₂ = t ₃ = t ₀), whereby the above problem of occurrence of crosstalk can be solved.

Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang werden die jeweiligen Spannungswerte derart eingestellt, daß folgende Bedingungen erfüllt sind:In the process described above, the respective Voltage values set such that the following Conditions are met:

2V _o < V _{th 2} < 3V _o und -3V _o < -V _{th 1} < -2V _o 2 V _o < V _{th 2} <3 V _o and -3 V _o <- V _{th 1} <-2 V _o

wobei V _{th 2} eine Schwellenspannung für den zweiten stabilen Zustand ("Schwarz") des ferroelektrischen Flüssigkristalls ist, -V _{th 1} eine Schwellenspannung für den ersten stabilen Zustand ("Weiß") des ferroelektrischen Flüssigkristalls ist und im wesentlichen der Zusammenhang | -V _{th 1} | ≡ | V _{th 2} | herbeigeführt werden kann.where V _{th 2 is} a threshold voltage for the second stable state ("black") of the ferroelectric liquid crystal, - V _{th 1 is} a threshold voltage for the first stable state ("white") of the ferroelectric liquid crystal and essentially the relationship | - V _{th 1} | ≡ | V _{th 2} | can be brought about.

Der vorstehend beschriebene Vorgang wird nachstehend ausführlicher erläutert.The above process is as follows explained in more detail.

Die Fig. 12 zeigt eine Flüssigkristallvorrichtung für die erfindungsgemäße Modulationseinrichtung. Nach Fig. 12 hat eine Flüssigkristall-Tafel bzw. eine ferroelektrische Flüssigkristallzelle 125 Abtastleitungen 123, die mittels einer Abtastleitungs-Treiberschaltung 121 angesteuert werden, und Signalleitungen 124, die mittels einer Signalleitungs-Treiberschaltung 122 angesteuert werden. Bei diesem Beispiel werden binäre Signale für "Weiß" und "Schwarz" angezeigt. Es sei angenommen, daß jeweils 16 Abtastleitungen und Signalleitungen vorgesehen sind. Wie in den Fig. 4A und 4B ist ein schwarz dargestelltes Bildelement im Schwarzzustand und ein weiß dargestelltes Bildelement im Weißzustand. Mit der Zelle 125 werden vier Zeichen angezeigt, wenn ein einzelnes Zeichen mit 8 × 8 Bildelementen dargestellt wird. Gemäß Fig. 12 sind in einem m-ten Block A₁ die Buchstaben "A" und "B" angezeigt, während in einem (m+1)-ten Block A₂ die Buchstaben "C" und "D" angezeigt sind. Fig. 12 shows a liquid crystal device according to the invention for the modulating means. Of FIG. 12 has a liquid crystal panel or a ferroelectric liquid crystal cell 125 scanning lines 123, which are controlled by a scan line driver circuit 121, and signal lines 124, which by means of a signal line driver circuit are controlled 122nd In this example, binary signals for "white" and "black" are displayed. Assume that 16 scan lines and signal lines are provided, respectively. As in FIGS. 4A and 4B, a picture element shown in black is in the black state and a picture element shown in white is in the white state. Cell 125 displays four characters when a single 8 × 8 pixel character is displayed. Referring to FIG. 12, the letter "A" and "B" are displayed in a m -th block A ₁, while in a (m + 1) -th block A ₂ the letters "C" and "D" are displayed.

Die Fig. 13 ist ein Teilschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgangsstufe der Abtastleitungs-Treiberschaltung 121 zeigt. Nach Fig. 13 sind mit 131 Schaltelemente g₁ bis g _N bezeichnet (wobei bei diesem Beispiel N gleich 16 ist), deren Ausgangspegel über Wählleitungen 132 gesteuert werden. Wenn ein Anschluß Q₂ angewählt wird, werden die Schaltelemente g₁ bis g₈ gleichzeitig eingeschaltet, um die Pegel an Anschlüssen R₁ bis R₈ unverändert zu übertragen, während dann, wenn der Anschluß Q₂ nicht angewählt wird, die abgehenden Abtastleitungen S₁ bis S₈ auf einem vorgeschriebenen konstanten Pegel gehalten werden, bei dem die Zelle 125 in dem nicht angewählten Zustand gehalten wird. Für die Schaltelemente g₉ bis g₁₆ hat ein Anschluß Q₁ die gleiche Funktion wie der Anschluß Q₂.The Fig. 13 is a partial circuit diagram showing an example of the output stage of the scan line driver circuit 121. According to FIG. 13 are connected to switching elements 131 g ₁ g to _N is (where in this example N equals 16), whose output levels are controlled via dial-up lines 132nd If a connection Q ₂ is selected, the switching elements g ₁ to g ₈ are switched on simultaneously to transmit the level at connections R ₁ to R ₈ unchanged, while if the connection Q ₂ is not selected, the outgoing scan lines S ₁ to S ₈ are maintained at a prescribed constant level at which cell 125 is maintained in the unselected state. For the switching elements g ₉ to g ₁₆, a connection Q ₁ has the same function as the connection Q ₂.

Die Fig. 14 ist ein Zeitsteuerdiagramm für diese Ausgangsstufe. Bei dem in Fig. 14 gezeigten Beispiel werden an die Bildelemente in einem Block aufeinanderfolgend ein Löschsignal, ein Zusatzsignal und ein Schreibsignal während Perioden t₁, t₀ und t₂+t₃ für die jeweiligen Signale angelegt, wodurch in einer Schreibperiode T₁ in einen m- ten Block sowie in einer Schreibperiode T₂ in einen (m+1)-ten Block eingeschrieben wird (wobei beispielsweise T₁ = T₂ gilt). Figure 14 is a timing diagram for this output stage. In the example shown in Fig. 14, an erase signal, an additional signal and a write signal are applied to the picture elements in a block during periods t ₁, t für and t ₂ + t ₃ for the respective signals, whereby T ₁ in in a write period a m - th block, and (+1 m) -th block is written in a write period T ₂ in a (wherein, for example, T = T ₁ ₂ applies).

Die Fig. 15 zeigt ein Teilschaltbild eines Beispiels für die Ausgangsstufe der Signalleitungs-Treiberschaltung 122, während die Fig. 16 ein Zeitsteuerdiagramm hierfür zeigt. In Fig. 15 ist ein Eingangsanschluß D zur seriellen Eingabe von Daten (wie beispielsweise Bildsignalen, die den bei D in Fig. 16 gezeigten entsprechen) und ein Eingangsanschluß CLK für Schiebetaktimpulse dargestellt. Wenn alle Daten in einem Schieberegister 151 gesammelt sind, steigt das Potential an einem Anschluß L von "0" auf "1" an, so daß die Daten mittels eines Zwischenspeichers 152 festgehalten werden. Bis dahin unterscheidet sich die Funktion nicht von derjenigen einer gewöhnlichen Informations-Treiberschaltung. FIG. 15 shows a partial circuit diagram of an example of the output stage of the signal line driver circuit 122 , while FIG. 16 shows a timing chart therefor. Fig. 15 shows an input terminal D for serial input of data (such as image signals corresponding to that shown at D in Fig. 16) and an input terminal CLK for shift clock pulses. When all the data are collected in a shift register 151 , the potential at a terminal L rises from "0" to "1", so that the data are retained by means of a buffer 152 . Until then, the function is no different from that of an ordinary information driver circuit.

Eine Eigenschaft des Ansteuerungssystems gemäß diesem Beispiel besteht darin, daß dem Zwischenspeicher nachgeschaltet ODER-Glieder 153 Ausgangssignale durch die ODER- Verknüpfung der Ausgangssignale des Zwischenspeichers mit den Signalen CLR abgeben. Die Signale CLR sind normalerweise "0", so daß die Zwischenspeicherausgangssignale zu Exklusiv- ODER-Gliedern bzw. Antivalenzgliedern 154 übertragen werden. Signale S bestehen aus einer einfachen Wiederholung von Impulsen "1" und "0", welche an Positivlogik- Ausgangsanschlüssen unverändert und an Negativlogik- Ausgangsanschlüssen invertiert ausgegeben werden, wenn die Zwischenspeicherausgangssignale, d. h. die Bildsignale "0" (für "Schwarz") sind. Wenn andererseits die Zwischenspeicherausgangssignale "1" (für "Weiß") sind, werden an den Positivlogik-Ausgangsanschlüssen die invertierten Impulse der Signale S und an den Negativlogik- Ausgangsanschlüssen die Impulse der Signale S unverändert abgegeben. Diese Signalimpulse werden in eine Anordnung von Schaltgliedern 155 eingegeben, die über einen Anschluß G gesteuert werden und deren Ausgangssignale zu Pegelumsetzern 156 übertragen werden. Die Pegelumsetzer geben entsprechend Eingangssignalen an Anschlüssen A bzw B gemäß der nachstehenden Tabelle 1 dreierlei Spannungswerte ab, nämlich GND (Massepotential), -V _o und +V _o.A property of the control system according to this example is that OR elements 153 , which are connected downstream of the buffer, emit output signals by ORing the output signals of the buffer with the signals CLR . The CLR signals are normally "0" so that the latch output signals are transferred to exclusive OR gates 154 . Signals S consist of a simple repetition of pulses "1" and "0", which are output unchanged at positive logic output connections and inverted at negative logic output connections if the buffer output signals, ie the image signals, are "0" (for "black"). On the other hand, when the latch output signals are "1" (for "white"), the inverted pulses of the signals S are output at the positive logic output terminals and the pulses of the signals S are unchanged at the negative logic output terminals. These signal pulses are input into an arrangement of switching elements 155 which are controlled via a connection G and whose output signals are transmitted to level converters 156 . The level converters emit three different voltage values according to input signals at connections A and B according to Table 1 below, namely GND (ground potential), - V _o and + V _o .

Tabelle 1 Table 1

Wie aus der Schaltung nach Fig. 15 ersichtlich ist, werden im einzelnen folgende Ausgangssignale erzielt:As can be seen from the circuit according to FIG. 15, the following output signals are achieved in detail:

für G = 1 (Schaltglieder durchgeschaltet):
+V _o → -V _o, falls das Bildsignal das Schwarzsignal ist, und
-V _o → +V _o, falls das Bildsignal das Weißsignal ist,for G = 1 (switching elements switched through):
+ V _o → - V _o if the image signal is the black signal, and
- V _o → + V _o , if the image signal is the white signal,

und für G = 0 (Schaltglieder gesperrt):
GND unabhängig von dem Bildsignal.and for G = 0 (switching elements blocked):
GND regardless of the image signal.

Vorstehend wurde der Fall CLR = 0 erläutert. In der Anfangsperiode (t₀ und t₁) eines Blockabtastvorgangs tritt jedoch der Fall CLR = 1 auf. In diesem Fall sind alle Ausgangssignale der ODER-Glieder "1" und alle Ausgangssignale der Pegelumsetzer "-V _o → +V _o". Infolgedessen wird vor dem Blockabtastvorgang ein Spannungssignal "-V _o → +V _o" an alle Signalleitungen angelegt, wodurch die erwünschte Ansteuerung herbeigeführt wird. An den Bildelementen in dem betreffenden Abtastungsblock liegt jedoch ein Spannungssignal "-3V _o → +V _o" an.The case CLR = 0 was explained above. In the initial period (t ₀ and t ₁) of a block scan, however, the case CLR = 1 occurs. In this case, all output signals of the OR gates are "1" and all output signals of the level shifters are "- V _o → + V _o ". As a result, a voltage signal "- V _o → + V _o " is applied to all signal lines before the block scanning process, whereby the desired actuation is brought about. However, a voltage signal "-3 V _o → + V _o " is present at the picture elements in the relevant scanning block.

Zum Vergleich zeigt die Fig. 17 ein Beispiel, bei dem die bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel vorgesehene Periode t₀ des Anlegens des Zusatzsignals weggelassen ist.For comparison, FIG. 17 shows an example in which the period t ₀ of the application of the additional signal provided in the example described above is omitted.

Im einzelnen zeigt die Fig. 17 ein Beispiel für Kurvenformen von an eine Signalelektrode bzw. Signalleitung angelegten Impulsen. Zu einem Zeitpunkt Xm ist das Abtasten des m-ten Blocks beendet, während zu einem Zeitpunkt Xm+1 das Abtasten des (m+1)-ten Blocks beginnt. Der negative Impuls zwischen Xm und Xm+1 entspricht dem während der vorangehend genannten Periode t₁ des Anlegens des Löschsignals angelegten negativen Impuls und wird zum gleichzeitigen Einschreiben von "Weiß" in den (m+1)-ten Block benutzt. Bei diesem Beispiel ist das letzte Signal für das Einschreiben in den m-ten Block ein Weißsignal aus einem positiven Impuls und einem negativen Impuls in diese Aufeinanderfolge während der Perioden t₂ und t₃, während das erste Signal für das Einschreiben in den (m+1)-ten Block ein Schwarzsignal aus einem negativen Impuls und einem positiven Impuls in diese Aufeinanderfolge während der Perioden t₂ und t₃ ist. Wenn diese Signale angelegt werden, werden gemäß Fig. 17 aufeinanderfolgend um die Periode t₁ herum drei negative Impulse angelegt, welche unverändert an die Bildelemente auf den nicht gewählten Zeilen angelegt werden. Dies bedeutet, daß die Zeitdauer, während der eine Spannung unterhalb der Schwellenspannung mit einer bestimmten Polarität fortgesetzt an nicht gewählte Bildelemente angelegt wird, bei einer Ansteuerung unter Blockaufteilung das dreifache der Schreibimpulsdauer sein kann, während bei einer Ansteuerung ohne Blockaufteilung die Zeitdauer maximal das Zweifache der Schreibimpulsdauer ist. Dies verursacht manchmal als ein dem Abbildungsvorgang anhaftendes Problem eine Umkehrung eines nicht angewählten Bildelements, nämlich das sog. Übersprechen. Mit der Erfindung wird dieses Problem durch eine Modulationseinrichtung gelöst, bei der das Auftreten des Übersprechens verhindert ist.In detail, the FIG. 17 shows an example of waveforms of voltage applied to a signal electrode line and signal pulses. At a time Xm scanning the m th block is completed, while at a time Xm +1 starts the scanning of the (m +1) -th block. The negative pulse between Xm and Xm +1 corresponds to the negative pulse applied during the aforementioned period t ₁ of the application of the delete signal and is used for the simultaneous writing of "white" in the (m +1) block. In this example, the last signal is for writing into the m th block is a white signal of a positive pulse and a negative pulse in this succession t during the periods ₂ and t ₃, while the first signal for writing into the (m + 1) -th block is a black signal from a negative pulse and a positive pulse in this sequence during the periods t ₂ and t ₃. When these signals are applied, three negative pulses are applied sequentially around the period t 1, as shown in FIG. 17, which are applied unchanged to the picture elements on the lines not selected. This means that the period of time during which a voltage below the threshold voltage with a certain polarity is continuously applied to non-selected picture elements can be three times the write pulse duration in the case of activation with block division, while the duration in the case of activation without block division is a maximum of twice that Write pulse duration is. This sometimes causes a reversal of an unselected picture element, namely the so-called crosstalk, as a problem inherent in the imaging process. With the invention, this problem is solved by a modulation device in which the occurrence of crosstalk is prevented.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen ergibt die Erfindung eine Modulationseinrichtung für eine Lichtmodulationsvorrichtung, die als Sichtanzeigevorrichtung mit einer großen Bildfläche eingesetzt werden kann, wobei sich mit dem Verfahren eine hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich der Ansteuerung mit hoher Dichte und in hoher Geschwindigkeit, eine Verkürzung der Schreibzeit, eine Verringerung des Ansteuerungsleistungsverbrauchs und eine verlängerte Lebensdauer der Lichtmodulationsvorrichtung ergibt.According to the above, the invention results a modulation device for a light modulation device, which as a visual display device with a large screen can be used, whereby high reliability with regard to the method the control with high density and in high Speed, a reduction in writing time, a Reduction in drive power consumption and a extended life of the light modulation device results.

Wenn ferner mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Anzeigefeld mit einer ferroelektrischen Flüssigkristallvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit angesteuert wird, ist sowohl für ein Bildelement in einem nicht angewählten Block als auch für ein Bildelement, an das kein Abtastwählsignal angelegt wird, die maximale Impulsdauer einer fortgesetzt an das Bildelement angelegten Spannung auf das Zweifache einer Schreibimpulsdauer Δ T begrenzt. Infolgedessen kann wirkungsvoll die Erscheinung verhindert werden, daß während des Ablaufs der Abtastung für das Einschreiben eines einzelnen Bilds ein Anzeigezustand in den anderen Zustand umgekehrt wird.Further, when the display device with a ferroelectric liquid crystal device is driven at high speed with the device according to the present invention, the maximum pulse duration of a continuously applied to the picture element is both for a picture element in an unselected block and for a picture element to which no scan selection signal is applied Voltage limited to twice a write pulse duration Δ T. As a result, the appearance of one display state can be effectively prevented from being reversed to the other state during the course of scanning for writing a single image.

Es wird eine Modulationseinrichtung mit einer Vielzahl von in N Zeilen angeordneten Bildelementen angegeben, von denen jedes ein Paar einander in Abstand gegenübergesetzter Elektroden hat, zwischen die ein Lichtmodulationsmaterial eingefügt ist, das hinsichtlich eines elektrischen Felds mindestens zwei stabile Zustände zeigt. Für eine Vielzahl von Blöcken, von denen jeder eine Vielzahl n von Zeilen enthält, wird jeweils ein Schreibvorgang ausgeführt, bei dem in einem ersten Schritt an die auf den n Zeilen angeordneten Bildelemente ein Spannungssignal angelegt wird, das die Bildelemente in einen einem ersten stabilen Zustand des Lichtmodulationsmaterials entsprechenden Anzeigezustand versetzt, und in einem zweiten Schritt an gewählte Bildelemente auf den n Zeilen ein Spannungssignal angelegt wird, das die gewählten Bildelemente in einen einem zweiten stabilen Zustand des Lichtmodulationsmaterials entsprechenden Anzeigezustand versetzt, wobei N und n ganze Zahlen sind, die der Bedingung N < n genügen.A modulation device is specified with a plurality of picture elements arranged in N lines, each of which has a pair of electrodes which are spaced apart from one another and between which a light modulation material is inserted which exhibits at least two stable states with respect to an electric field. For a multiplicity of blocks, each of which contains a multiplicity of n rows, a write operation is carried out in which, in a first step, a voltage signal is applied to the picture elements arranged on the n rows, which switches the picture elements into a first stable state display state corresponding to the light modulation material, and in a second step a voltage signal is applied to selected picture elements on the n lines, which puts the selected picture elements in a display state corresponding to a second stable state of the light modulation material, where N and n are integers which satisfy the condition N < n are sufficient.

Claims (10)

1. Flüssigkristall-Lichtmodulationseinrichtung mit einer Vielzahl von Abtastelektroden und einer Vielzahl von Signalelektroden, die einander überkreuzend unter Abstand gegenüberliegen und zwischen sich ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial einschließen, das in Abhängigkeit von einem angelegten elektrischen Feld mindestens zwei Orientierungszustände einnimmt, sowie mit einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der Abtastelektroden und der Signalelektroden, gekennzeichnet durch
eine Wähleinrichtung (86, #1 bis #3), mittels der die Abtastelektroden (S₁ bis S₁₆) in wählbaren Blöcken (A bis C) ansteuerbar sind, denen jeweils eine Anzahl der Abtastelektroden zugeordnet ist, die geringer als die Gesamtzahl der Abtastelektroden ist, wobei
die Ansteuereinrichtung (40, 49) mittels der Wähleinrichtung (86, #1 bis #3) sequentiell jeweils einen Block auswählt, wobei sie zunächst an die diesem Block zugeordneten Abtastelektroden (S _n) sowie an die Signalelektroden (I₁ bis I₁₆) eine derartige Spannung (a, b, c) anlegt, daß das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial (23) an den jeweiligen Überkreuzungspunkten dieser Elektroden gleichzeitig den ersten Orientierungszustand einnimmt,
und anschließend in sequentieller Folge an jeweils eine der Abtastelektroden (S _n) des gewählten Blocks ein Abtast-Wählsignal anlegt, und
wobei sie an ausgewählte Signalelektroden (I _n) eine derartige Spannung anlegt, daß das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial (23) an den Überkreuzungspunkten der Signalelektroden mit der ausgewählten Abtastelektrode den zweiten Orientierungszustand einnimmt.1.Liquid crystal light modulation device with a multiplicity of scanning electrodes and a multiplicity of signal electrodes which cross one another at a distance from one another and enclose between them a ferroelectric liquid crystal material which, depending on an applied electric field, assumes at least two orientation states, and with a control device for controlling the Scanning electrodes and the signal electrodes, characterized by
a selection device ( 86 , # 1 to # 3), by means of which the scanning electrodes (S ₁ to S ₁₆ ) can be controlled in selectable blocks (A to C) , each of which is assigned a number of scanning electrodes which is less than the total number of scanning electrodes is where
the control device ( 40, 49 ) by means of the selection device ( 86 , # 1 to # 3) sequentially selects a block in each case, first of all to the scanning electrodes (S _n ) assigned to this block and to the signal electrodes (I ₁ to I ₁₆) voltage (a, b, c) is applied such that the ferroelectric liquid crystal material ( 23 ) at the respective crossover points of these electrodes simultaneously assumes the first orientation state,
and subsequently applies a scanning selection signal to one of the scanning electrodes (S _n ) of the selected block in sequential order, and
wherein it applies a voltage to selected signal electrodes (I _n ) such that the ferroelectric liquid crystal material ( 23 ) assumes the second orientation state at the points of intersection of the signal electrodes with the selected scanning electrode. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung zur Erzeugung des ersten Orientierungszustandes und die Spannung zur Erzeugung des zweiten Orientierungszustandes Block für Block an die Flüssigkristall- Lichtmodulationseinrichtung angelegt werden.2. Device according to claim 1, characterized in that the voltage to generate the first orientation state and the voltage for generating the second orientation state Block by block to the liquid crystal Light modulation device can be created. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtast-Wählsignal einen ersten Spannungsabschnitt, der gegenüber dem Spannungswert einer nichtgewählten Abtastelektrode eine Polarität hat, und einen zweiten Spannungsabschnitt umfassen kann, der den Spannungswert einer nichtgewählten Abtastelektrode hat oder gegenüber dem Spannungswert einer gewählten Abtastelektrode eine andere Polarität hat.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the scan select signal has a first voltage section, the versus the voltage value one unselected scanning electrode has a polarity, and may include a second voltage section that Voltage value of an unselected scanning electrode or compared to the voltage value of a selected scanning electrode has a different polarity. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Signalelektroden in Phase mit dem ersten Spannungsabschnitt selektiv eine Spannung mit einer der beiden Polaritäten gelegt werden kann und in Phase mit dem zweiten Spannungsabschnitt selektiv der Spannungswert einer nichtgewählten Abtastelektrode oder selektiv eine Spannung mit einer zu der jeweils im ersten Spannungsabschnitt an die Signalelektrode gelegten Spannung entgegengesetzten Polarität gelegt werden kann. 4. Device according to claim 3, characterized in that to the signal electrodes in phase with the first voltage section selectively tension with either one Polarities can be placed and in phase with the second Voltage section selectively the voltage value of an unselected Scanning electrode or selectively using a voltage one to the in each case in the first voltage section Signal electrode placed voltage opposite polarity can be placed.   5. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine alternierende Spannung an die Abtastelektroden eines nichtgewählten Blocks gelegt werden kann.5. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized by an alternating voltage the scanning electrodes of an unselected block can be. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung um die Spannung einer nichtgewählten Abtastelektrode eines gewählten Blocks alterniert.6. Device according to claim 5, characterized in that the voltage is around the voltage of an unselected scanning electrode of a selected block alternates. 7. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristall ein chiralsmektischer Flüssigkristall ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the liquid crystal is a chiral smectic Is liquid crystal. 8. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung eine Abtastelektroden- Treiberschaltung (40) zur Ansteuerung der Abtastelektroden (S₁ bis S₁₆) und eine Signalelektroden- Treiberschaltung (49; 122) zur Ansteuerung der Signalelektroden (I₁ bis I₁₆) umfaßt, wobei die Signalelektroden- Treiberschaltung eine Vielzahl von jeweils mit einer Signalelektrode verbundenen Schaltelementen, eine Vielzahl von jeweils mit einer bestimmten Anzahl von Schaltelementen (51) verbundenen Steuerleitungen (52) und eine Vorrichtung aufweist, mittels der sequentiell ein Schaltsignal an die Vielzahl der Steuerleitungen angelegt werden kann.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device comprises a scanning electrode driver circuit ( 40 ) for driving the scanning electrodes (S ₁ to S ₁₆) and a signal electrode driver circuit ( 49; 122 ) for driving the signal electrodes (I ₁ to I ₁₆), wherein the signal electrode driver circuit has a plurality of switching elements each connected to a signal electrode, a plurality of control lines ( 52 ) each connected to a certain number of switching elements ( 51 ) and a device by means of which a switching signal is sequentially applied the large number of control lines can be created. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalelektroden-Treiberschaltung (49; 122) eine Zwischenspeichervorrichtung (152) und eine ODER-Vorrichtung (153) aufweist, die ein durch ODER-Verknüpfung des Ausgangssignals der Zwischenspeichervorrichtung mit einem angelegten Taktsignal gebildetes ODER-Ausgangssignal abgibt.9. Device according to claim 8, characterized in that the signal electrode driver circuit ( 49; 122 ) has a buffer device ( 152 ) and an OR device ( 153 ) which is formed by an OR operation of the output signal of the buffer device with an applied clock signal Outputs OR output signal. 10. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial ein Flüssigkristall in einer chiralsmektischen Phase ist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the ferroelectric liquid crystal material  a liquid crystal in a chiral smectic Phase is.