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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE3414704 C2
Publication typeGrant
Application numberDE19843414704
Publication date26 Apr 1990
Filing date18 Apr 1984
Priority date19 Apr 1983
Also published asDE3414704A1, DE3448303C2, DE3448304C2, DE3448305C2, DE3448306C2, DE3448307C2, US4655561, US5448383, US5548303, US5565884, US5592192, US5621427, US5696525, US5696526, US5790449, US5812108, US5825390, US5831587, US5841417, US5886680, US6091388
Publication number19843414704, 843414704, DE 3414704 C2, DE 3414704C2, DE-C2-3414704, DE19843414704, DE3414704 C2, DE3414704C2, DE843414704
InventorsJunichiro Kanbe, Kazuharu Yokohama Kanagawa Jp Katagiri, Syuzo Tokio/Tokyo Jp Kaneko
ApplicantCanon K.K., Tokio/Tokyo, Jp
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet

DE 3414704 C2
Abstract  available in
Claims(23)  translated from German
1. Optische Modulationsvorrichtung mit einer ferroelektrischen Flüssigkristalleinrichtung, bei der eine Gruppe von Abtastelektroden einer Gruppe von Signalelektroden unter Einschluß eines ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials und unter Bildung von matrixförmig angeordneten Kreuzungspunkten, an denen das Flüssigkristallmaterial in Abhängigkeit von der Polarität eines zwischen den Elektroden herrschenden elektrischen Feldes eine erste oder zweite stabile Orientierung einnimmt, in Abstand gegenüberliegt, sowie mit einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der Flüssigkristalleinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die Ansteuereinrichtung 1. An optical modulation device with a ferroelectric liquid crystal device in which a group of scanning one group of signal electrodes including a ferroelectric liquid crystal material and the formation of arrayed crossing points at which the liquid crystal material depending on the polarity of a prevailing between the electrodes the electric field a first or second stable orientation occupies, lies opposite at a distance, and with a driving means for driving the liquid crystal device, characterized in that the driving means
  • a) an eine gewählte Abtastelektrode ( 32 s ) ein Abtast- Wählsignal anlegt, das zwei in einer ersten und einer zweiten Phase auftretende Teilsignale enthält, die - bezogen auf einen an den nichtgewählten Abtastelektroden ( 32 n ) anliegenden Spannungspegel - entgegengesetzte Polarität aufweisen, a) to a selected scanning electrode (32 S) is a scanning selection signal applies, which contains two in a first and a second phase occurring sub-signals, which - based on one of the non-selected scanning electrodes (32 s) adjacent voltage level - have opposite polarity,
  • b) an gewählte Signalelektroden ( 33 s ) ein erstes Informationssignal mit einem Spannungspegel anlegt, der in Verbindung mit dem Abtast-Wählsignal eine erste Spannung (+2V) hervorruft, die eine erste Schwellenspannung ( V th 1 ) des ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials übersteigt, während dieser Spannungspegel in Verbindung mit dem an den nichtgewählten Abtastelektroden anliegenden Spannungspegel eine zwischen der ersten ( V th 1 ) und einer zweiten Schwellenspannung ( V th 2 ) liegenden Spannung hervorruft, und b) at selected signal electrode (33 s) a first information signal having a voltage level creates, in conjunction with the scanning selection signal, a first voltage (+ 2V) causes that a first threshold voltage (V th 1) of the ferroelectric liquid crystal material exceeds, during this voltage level in combination with the signals present at the non-selected scanning electrodes a voltage level between the first (V th 1) and a second threshold voltage (V th 2) lying voltage causes, and
  • c) an die nichtgewählten Signalelektroden ( 33 n ) ein zweites Informationssignal mit einem Spannungspegel anlegt, der in Verbindung mit dem Abtast-Wählsignal eine zweite Spannung (-2V) hervorruft, die die zweite Schwellenspannung ( V th 2 ) des ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials übersteigt, während dieser Spannungspegel in Verbindung mit dem an den nichtgewählten Abtastelektroden anliegenden Spannungspegel eine zwischen der ersten ( V th 1 ) und der zweiten Schwellenspannung ( V th 2 ) liegende Spannung hervorruft ( Fig. 4, 5, 6). c) to the non-selected signal electrodes (33 s) applies a second information signal having a voltage level which, in conjunction with the scanning selection signal, a second voltage (-2V) causes that the second threshold voltage (V th 2) of the ferroelectric liquid crystal material in excess, while this voltage level voltage applied in conjunction with the signals present at the non-selected scanning electrodes a voltage level between the first (V th 1) and the second threshold voltage (V th 2) causing (Fig. 4, 5, 6).
2. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung das erste und das zweite Informationssignal jeweils für die Dauer einer Phase des Abtast-Wählsignals anlegt ( Fig. 5, 6). 2. An optical modulation device according to claim 1, characterized in that said driving means, the first and the second information signal for the duration of a phase of the scanning selection signal to the ticket (Fig. 5, 6).
3. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Phase des Abtast-Wählsignals in zeitlicher Folge auftreten. 3. An optical modulation device according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second phase of the scanning selection signal occur in time sequence.
4. Optische Modulationsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung 4. An optical modulation device according to the preamble of claim 1, characterized in that the driving means
  • a) an eine gewählte Abtastelektrode ( 32 s ) ein Abtast- Wählsignal anlegt, da zwei in einer ersten und einer zweiten Phase auftretende Teilsignale enthält, die - bezogen auf einen an den nichtgewählten Abtastelektroden ( 32 n ) anliegenden Spannungspegel - entgegengesetzte Polarität aufweisen, a) to a selected scanning electrode (32 S) is a scanning selection signal applies, since two contains in a first and a second phase occurring sub-signals, which - based on one of the non-selected scanning electrodes (32 s) adjacent voltage level - have opposite polarity,
  • b) in der ersten Phase an alle Signalelektroden ( 33 s,n ) ein erstes Signal mit einem Spannungspegel anlegt, der in Verbindung mit dem ersten Teilsignal des Abtast-Wählsignals eine erste Spannung (-2V) der einen Polarität hervorruft, die eine erste Schwellenspannung (- V th 2 ) des ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials übersteigt, während dieser Spannungspegel in Verbindung mit dem an den nichtgewählten Abtastelektroden anliegenden Spannungspegel eine zwischen der ersten (- V th 2 ) und einer zweiten Schwellenspannung ( V th 1 ) liegende Spannung hervorruft, und b) in the first phase to all the signal electrodes (33 s, n) a first signal having a voltage level creates, in conjunction with the first sub-signal of the sample-selection signal, a first voltage (-2V) which causes a polarity which a first threshold voltage (- V th 2) of the ferroelectric liquid crystal material exceeds, during this voltage level associated with the signals present at the non-selected scanning electrodes voltage level one between said first (- V th 2) and a second threshold voltage (V th 1) lying voltage causes, and
  • c) in der zweiten Phase an gewählte Signalelektroden ( 33 s ) ein zweites Signal mit einem Spannungspegel anlegt, der in Verbindung mit dem zweiten Teilsignal des Abtast-Wählsignals eine zweite Spannung (2V) der entgegengesetzten Polarität hervorruft, die die zweite Schwellenspannung ( V th 1 ) des ferroelektrischen Flüssigkristall materials übersteigt, während dieser Spannungspegel in Verbindung mit dem an den nichtgewählten Abtastelektroden anliegenden Spannungspegel eine zwischen der ersten (- V th 2 ) und der zweiten Schwellenspannung ( V th 1 ) liegende Spannung hervorruft ( Fig. 7, 8). c) in the second phase selected signal electrode (33 s) a second signal having a voltage level creates, in conjunction with the second sub-signal of the sample-selection signal a second voltage (2V) of the opposite polarity causes that the second threshold voltage (V th 1) of the ferroelectric liquid crystal material exceeds, during this voltage level associated with the signals present at the non-selected scanning electrodes voltage level one between said first (- V th 2) and the second threshold voltage (V th 1) lying voltage causes (7, 8). ,
5. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung das Abtast-Wählsignal für eine Zeitdauer anlegt, die zwischen 0,1 µs und 2 ms beträgt. 5. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that said driving means applies the sample-selection signal for a period of time comprised between 0.1 ms and 2 ms.
6. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung das Abtast-Wählsignal sequentiell an aufeinanderfolgende Abtastelektroden anlegt. 6. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control device, the scanning selection signal sequentially applies to consecutive scanning electrodes.
7. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung die sequentielle Ansteuerung der Abtastelektroden periodisch wiederholt. 7. An optical modulation device according to claim 6, characterized in that the control device repeats the sequential driving of the scan electrodes periodically.
8. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung allen an die Abtast- und die Signal elektroden angelegten Signalen eine Gleichspannung mit einem bestimmten Spannungspegel (V ₀, V ₀₁) überlagert ( Fig. 6, 14). 8. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control device all the scanning and signal electrodes applied signals, a DC voltage with a particular voltage level (V ₀, V ₀₁) superimposed (Fig. 6, 14).
9. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung den Spannungspegel (V ₀, V ₀₁) der überlagerten Gleichspannung so wählt, daß dieser die jeweilige Schwellenspannung ( V th 1 , V th 2 ) des ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials nicht übersteigt. 9. An optical modulation device according to claim 8, characterized in that the control device the voltage level (V ₀, V ₀₁) of the superimposed direct voltage are selected so that this the respective threshold voltage (V th 1, V th 2) does not exceed the ferroelectric liquid crystal material.
10. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Ansteuereinrichtung an die gewählten Signalelektroden ( 33 s ) angelegte Signal eine derart veränderbare Kurvenform aufweist, daß ein veränderbares Verhältnis zwischen demjenigen Bereich, in dem das ferroelektrische Flüssigkristall material eines jeweiligen Kreuzungspunkts die erste Orientierung einnimmt, und demjenigen Bereich einstellbar ist, in dem es die zweite Orientierung einnimmt ( Fig. 9). 10. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that the from the drive means to the selected signal electrode (33 s) applied signal has such a variable waveform, that a variable ratio between the area in which the ferroelectric liquid crystal material of a respective crossing point is in the first orientation, and is adjustable to that region in which it occupies the second orientation (Fig. 9).
11. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung die Kurvenform des an die gewählten Signalelektroden ( 33 s ) angelegten Signals in Abhängigkeit von vorgegebenen Gradationsdaten ändert. 11. An optical modulation device according to claim 10, characterized in that the control device changes the waveform of the selected signal to the electrodes (33 s) the applied signal in response to predetermined gradation.
12. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung das an die gewählten Signalelektroden ( 33 s ) angelegte Signal aus einer den vorgegebenen Gradationsdaten entsprechenden Anzahl von Spannungsimpulsen zusammensetzt. 12. An optical modulation device according to claim 11, characterized in that the control device composing the signal to the selected electrodes (33 s) the applied signal from a corresponding predetermined number of gradation voltage pulses.
13. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Orientierung des ferroelektrischen Flüssigkristall materials einem Hell- bzw. einem Dunkelzustand entsprechen. 13. An optical modulation device according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the first and the second orientation of the ferroelectric liquid crystal material to a light or a dark state correspond.
14. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung vor dem Anlegen des Abtast-Wählsignals an die jeweils nächste Abtastelektrode für eine vorbestimmte Zeitdauer ( Δ t) an alle Abtast- und Signalelektroden Hilfssignale in der Weise anlegt, daß die Potentialdifferenz zwischen allen Kreuzungspunkten der Flüssigkristall einrichtung gleich Null ist ( Fig. 18b). 14. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that the driving means of the respectively next scanning electrode for a predetermined period of time (Δ t) to all the scanning and signal electrode auxiliary signals in the manner applies prior to the application of the scanning selection signal, that the potential difference between all the points of intersection of the liquid crystal device is equal to zero (Fig. 18b).
15. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung vor dem Anlegen des Abtast-Wählsignals an die jeweils nächste Abtastelektrode für eine vorbestimmte Zeitdauer ( Δ t) an alle Signalelektroden Hilfssignale anlegt, deren Polarität jeweils entgegengesetzt zu der Polarität der zuvor an den betreffenden Signalelektroden anliegenden Informationssignale ist ( Fig. 20). 15. An optical modulation device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that said driving means prior to the application of the scanning selection signal to the respective next scanning electrode for a predetermined period of time (Δ t) to all the signal electrodes auxiliary signals creates, the polarity of each is opposite to the polarity of the previously applied to the signal electrodes in question information signals (Fig. 20).
16. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung während der Zeitdauer ( Δ t) , während der die Hilfssignale anliegen, an alle Abtastelektroden ein Signal mit dem Spannungspegel Null anlegt. 16. An optical modulation device according to claim 15, characterized in that said driving means during the time period (Δ t) during which abut the auxiliary signals, a signal with the voltage level zero applies to all the scanning electrodes.
17. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer ( Δ t) , während der die Hilfssignale anliegen, gleich lang oder kürzer als die Dauer der Abtast-Wählsignale ist. 17. An optical modulation device according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the duration (Δ t) during which abut the auxiliary signals, is equal to or shorter than the duration of the scanning selection signals.
18. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert V ₁ des Spannungspegels des jeweiligen Teilsignals des Abtast-Wählsignals größer gleich dem Absolutwert V ₂ des Spannungspegels der Informationssignale ist ( Fig. 10, 11). 18. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that the absolute value of V ₁ of the voltage level of the respective sub-signal of the sample-selection signal greater than or equal to the absolute value V ₂ of the voltage level of the information signals (Figs. 10, 11).
19. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert V ₁ vorzugsweise zwischen ein- und zehnmal so groß wie der Absolutwert V ₂ ist. 19. An optical modulation device according to claim 18, characterized in that the absolute value V ₁ is preferably between one and ten times as large as the absolute value of V ₂.
20. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung die Abtast-Wählsignale und die Informationssignale nur an einen wählbaren Ausschnitt aus den Abtast- bzw. den Signalelektroden anlegt, während sie außerhalb des durch die beiden Ausschnitte definierten Bereiches Signale anlegt, die an den betreffenden Kreuzungspunkten Potentiale erzeugen, die unterhalb der Schwellenspannungen des Flüssigkristallmaterials liegen ( Fig. 12 bis 14). 20. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that said driving means applies the scanning selection signals and the information signals only at a selectable section of the scanning or the signal electrodes while applying outside the range defined by the two cutouts range signals which generate potentials at the junction points in question, which are below the threshold voltages of the liquid crystal material (Figs. 12 to 14).
21. Optische Modulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial chiral-smektisch ist. 21. An optical modulation device according to any one of the preceding claims, characterized in that the ferroelectric liquid crystal material is chiral smectic.
22. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristall material sich in einer chiral-smektischen C-Phase oder H-Phase befindet. 22. An optical modulation device according to claim 21, characterized in that the ferroelectric liquid crystal material is in a chiral smectic C phase or H phase.
23. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial in einer Schichtdicke angeordnet ist, die dünn genug ist, um seine Schraubenstruktur aufzulösen. 23. An optical modulation device according to claim 21 or 22, characterized in that the ferroelectric liquid crystal material is arranged in a layer thickness which is thin enough to dissolve its helical structure.
Description  translated from German

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Modulationsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to an optical modulation device according to the preamble of claim 1.

Eine optische Modulationsvorrichtung dieser Art ist in der US 43 67 924 beschrieben. An optical modulation device of this type is described in US 43 67 924. Diese bekannte Modulationsvorrichtung basiert auf einer zellenförmigen ferroelektrischen Flüssigkristalleinrichtung, bei der eine Gruppe von Signalelektroden einer Gruppe von Abtastelektroden unter Einschluß eines ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials und unter Bildung von matrixförmig angeordneten Kreuzungspunkten in Abstand gegenüberliegt. This known device is based on a modulation cellular ferroelectric liquid crystal device in which a group of signal electrodes a group of scanning electrodes opposed to including a ferroelectric liquid crystal material and the formation of arrayed crossing points in distance. Das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial hat die vorteilhafte Eigenschaft, in Abhängigkeit von der Polarität des zwischen den Elektroden jeweils herrschenden elektrischen Felds eine erste oder zweite stabile Orientierung einzunehmen, was beispielsweise mit Hilfe von in Nicol′scher Überkreuzung angeordneten Polarisatoren in der Weise ausgenutzt werden kann, daß die Überkreuzungspunkte der Elektrodengruppen je nach Polarität des elektrischen Felds entweder lichtdurchlässig sind oder nicht und somit eine Lichtmodulation gestatten. The ferroelectric liquid crystal material has the advantageous property to assume a first or second stable orientation in dependence on the polarity of between the electrodes prevailing electric field, which can be exploited for example by means of spaced Nicol'scher crossing polarizers in such a way that the cross-over points of the electrode groups are depending on the polarity of the electric field either transparent or not, thus allowing a light modulation.

Ferroelektrische Flüssigkristalle zeichnen sich gegenüber herkömmlichen Flüssigkristallen insbesondere dadurch aus, daß eine wesentlich höhere Ansprechgeschwindigkeit erzielbar ist. Ferroelectric liquid crystals are distinguished from conventional liquid crystals particularly characterized in that a significantly higher response speed can be achieved. Infolgedessen lassen sich mit der aus der US 43 67 924 bekannten Modulationsvorrichtung selbst bewegte Bilder verzögerungsfrei darstellen, was mit auf herkömmlichen Flüssigkristallen basierenden Modulations- oder Anzeigevorrichtungen nicht möglich ist. As a result, can be personalized with the modulation device known from US 43 67,924 even moving images without any delay pose, which is not possible with modulation or display devices based on conventional liquid crystals.

Zur Durchführung der bildmäßigen Lichtmodulation ist bei der bekannten Flüssigkristalleinrichtung eine Ansteuereinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise im Multiplexbetrieb arbeitet und dabei zur Darstellung eines jeweiligen Einzelbildes alle Abtastelektroden der Reihe nach ansteuert, wobei während des jeder Abtastelektrode zugeordneten Zeitraums gleichzeitig an alle Signalelektroden eine Signalspannung angelegt wird, die in die Kreuzungspunkte bzw. Bildelemente dieser Abtastzeile die jeweils gewünschte Information einschreibt. To carry out the imagewise light modulation driving means of the known liquid crystal device is provided, which preferably operates in multiplex mode and thereby to represent a respective frame drives all the scanning electrodes in sequence, wherein associated during each scanning period, to all the signal electrodes, a signal voltage is applied at the same time, the the intersection points or pixels that scan each desired information enrolls.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß insbesondere bei der für schnelle Bildwechsel erforderlichen hohen Abtastrate sowie bei der für eine hohe Auflösung benötigten Zahl von Abtastzeiten keine befriedigende Bildqualität erzielbar ist, was vor allem darauf zurückzuführen ist, daß der erreichte Kontrast unzureichend ist und ein deutlich sichtbares Übersprechen ebenfalls nicht verhindert werden kann. It has been shown that, especially with the time required for fast-moving high sampling rate as well as the need for a high resolution Number of sampling a satisfactory image quality is achieved, which is mainly due to the fact that the achieved contrast is insufficient and a clear visible Crosstalk also can not be prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Modulationsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß selbst bei schnellen Bildwechseln und hoher Auflösung eine hervorragende Modulationsgüte sichergestellt ist. The invention is based on the object, an optical modulation device according to the preamble of claim 1 such that even with rapidly changing photos and high resolution excellent modulation quality is ensured.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 sowie mit den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 4 angegebenen Maßnahmen gelöst. This object is achieved with the characterizing part of claim 1 and by the measures specified in the characterizing part of claim 4.

Hierdurch ist sichergestellt, daß nahezu unabhängig von der Abtastrate oder Bildwechselfrequenz selbst bei hoher Auflösung ein sehr hoher Kontrast erreicht werden kann. This ensures that virtually independent of the sampling rate or frame rate even at high resolution, a high contrast ratio can be achieved. Darüber hinaus wird auch ein Übersprechen sicher verhindert. In addition, crosstalk is securely prevented. Die erfindungsgemäße Modulationsvorrichtung zeichnet sich folglich durch eine hervorragende Modulationsgüte aus, die zu einer entsprechend hohen Bildqualität führt. The modulation device according to the invention is characterized thus by an excellent modulation quality, which leads to a correspondingly high image quality.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. The invention is explained below with reference to the description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Es zeigt: It shows:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht schematisch eine Flüssigkristalleinrichtung mit einem Flüssigkristall mit chiral-smektischer Phase; 1 shows in a perspective view, schematically, a liquid crystal device having a liquid crystal having chiral smectic phase.

Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht schematisch die bistabilen Eigenschaften des verwendeten Flüssigkristallmaterials; Fig. 2 is a perspective view schematically showing the characteristics of the bistable liquid crystal material used;

Fig. 3 in einer schematischen Draufsicht eine Elektrodenanordnung der Flüssigkristalleinrichtung; Figure 3 is a schematic plan view of an electrode arrangement of the liquid crystal device.

Fig. 4A(a) die Kurvenform von an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signalen; FIG. 4A (a) the waveform of voltage applied to a selected scanning electrode electrical signals;

Fig. 4A(b) die Kurvenform eines an eine nicht gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals; 4A (b) the waveform of a voltage applied to a non-selected scanning electric signal.

Fig. 4A(c) die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals; FIG. 4A (c) the waveform of a voltage applied to a selected signal electrode information signal;

Fig. 4A(d) die Kurvenform eines an nicht gewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals; FIG. 4A (d) the waveform of a voltage applied to non-selected signal electrodes information signal;

Fig. 4B(a) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement A entspricht; FIG. 4B (a) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel A;

Fig. 4B(b) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement B entspricht; 4B (b) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel B.

Fig. 4B(c) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement C entspricht; FIG. 4B (c) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel C;

Fig. 4B(d) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement D entspricht; FIG. 4B (d) the waveform of a voltage which is applied to a point of intersection which corresponds to a picture element D;

Fig. 5(a) die Kurvenform eines elektrischen Signals für eine gewählte Abtastelektrode bei einem zweiten Ausführungsbeispiel; Fig. 5 (a) the waveform of an electrical signal for a selected scan electrode in a second embodiment;

Fig. 5(b) die Kurvenform eines elektrischen Signals für nichtgewählte Abtastelektroden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel; Fig. 5 (b) the waveform of an electrical signal for non-selected scanning electrodes in the second embodiment;

Fig. 5(c) die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals bei dem zweiten Ausführungsbeispiel; Fig. 5 (c) the waveform of a voltage applied to a selected signal electrode information signal in the second embodiment;

Fig. 5(d) die Kurvenform eines an eine nichtgewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals bei dem zweiten Ausführungsbeispiel; Fig. 5 (d) the waveform of a voltage applied to a non-selected signal electrode information signal in the second embodiment;

Fig. 6(a) die Kurvenform eines elektrischen Signals für eine gewählte Abtastelektrode bei einem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 6 (a) the waveform of an electrical signal for a selected scan electrode in a third embodiment;

Fig. 6(b) die Kurvenform eines elektrischen Signals für eine nichtgewählte Abtastelektrode bei dem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 6 (b) the waveform of an electric signal for a non-selected scan electrode in the third embodiment;

Fig. 6(c) die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals bei dem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 6 (c) the waveform of a voltage applied to a selected signal electrode information signal in the third embodiment;

Fig. 6(d) die Kurvenform eines an nichtgewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals bei dem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 6 (d) the waveform of a voltage applied to non-selected signal electrodes information signal in the third embodiment;

Fig. 7A(a) die Kurvenform eines an eine gewähle Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals; FIG. 7A (a) the waveform of a voltage applied to a scan electrode gewähle electrical signal;

Fig. 7A(b) die Kurvenform eines an nicht gewählte Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals; 7A (b) the waveform of a voltage applied to non-selected scanning electric signal.

Fig. 7A(c) die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals; . Figure 7A (c) the waveform of a voltage applied to a selected signal electrode information signal;

Fig. 7A(d) die Kurvenform eines an nichtgewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals; FIG. 7A (d) the waveform of a voltage applied to non-selected signal electrodes information signal;

Fig. 7B(a) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement A entspricht; FIG. 7B (a) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel A;

Fig. 7B(b) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement B entspricht; FIG. 7B (b) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel B;

Fig. 7B(c) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement C entspricht; FIG. 7B (c) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel C;

Fig. 7B(d) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement D entspricht; FIG. 7B (d) the waveform of a voltage which is applied to a point of intersection which corresponds to a picture element D;

Fig. 8A(a) die Kurvenform eines an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals bei einem weiteren Ausführungsbeispiel; FIG. 8A (a) the waveform of a voltage applied to a selected scanning electric signal in a further embodiment;

Fig. 8A(b) die Kurvenform eines an nichtgewählte Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals bei dem weiteren Ausführungsbeispiel; Figs. 8A (b) the waveform of a voltage applied to non-selected scanning electric signal in the another embodiment;

Fig. 8A(c) die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals bei dem weiteren Ausführungsbeispiel. FIG. 8A (c) the waveform of a voltage applied to a selected signal electrode information signal at the further exemplary embodiment.

Fig. 8A(d) die Kurvenform eines an nichtgewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals bei dem weiteren Ausführungsbeispiel; FIG. 8A (d) the waveform of a voltage applied to non-selected signal electrodes information signal in the further embodiment;

Fig. 8B(a) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement A entspricht; FIG. 8B (a) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel A;

Fig. 8B(b) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement B entspricht; FIG. 8B (b) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel B;

Fig. 8B(c) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement C entspricht; FIG. 8B (c) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel C;

Fig. 8B(d) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement D entspricht; FIG. 8B (d) the waveform of a voltage which is applied to a point of intersection which corresponds to a picture element D;

Fig. 9(a), 9(b), 9(c) und 9(d) jeweils ein Beispiel für die Kurvenform einer an Signalelektroden angelegten Spannung; Fig. 9 (a), 9 (b), 9 (c) and 9 (d) are each an example of the waveform of a voltage applied to signal electrode voltage;

Fig. 10A(a) die Kurvenform eines an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals; FIG. 10A (a) the waveform of a voltage applied to a selected scanning electrode electrical signal;

Fig. 10A(b) die Kurvenform eines an nichtgewählte Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals; FIG. 10A (b) the waveform of a voltage applied to non-selected scanning electric signal;

Fig. 10A(c) die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals; FIG. 10A (c) the waveform of a voltage applied to a selected signal electrode information signal;

Fig. 10A(d) die Kurvenform eines an nichtgewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals; FIG. 10A (d) the waveform of a voltage applied to non-selected signal electrodes information signal;

Fig. 10B(a) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement A entspricht; FIG. 10B (a) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel A;

Fig. 10B(b) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement B entspricht; FIG 10B (b) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel B.

Fig. 10B(c) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement C entspricht; FIG. 10B (c) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel C;

Fig. 10B(d) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement D entspricht; FIG. 10B (d) the waveform of a voltage which is applied to a point of intersection which corresponds to a picture element D;

Fig. 11 grafisch die Änderung der Ansteuerstabilität in Abhängigkeit von einem Wert k , welcher den Absolutwert des Verhältnisses eines an Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals V ₁ zu an Signalelektroden angelegten elektrischen Signalen ± V ₂ darstellt; Figure 11 graphically illustrates the change in the Ansteuerstabilität in dependence of a value k, where V ₁ to electrical signals applied to signal electrodes ± V ₂ represents the absolute value of the ratio of a voltage applied to scanning electrodes electrical signal.

Fig. 12A(a) die Kurvenform eines an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signals; FIG. 12A (a) the waveform of a voltage applied to a selected scanning electrode electrical signal;

Fig. 12A(b) die Kurvenform eines an nichtgewählte Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals; FIG. 12A (b) the waveform of a voltage applied to non-selected scanning electric signal;

Fig. 12A(c) die Kurvenform eines an eine gewählte Signalelektrode angelegten Informationssignals; FIG. 12A (c) the waveform of a voltage applied to a selected signal electrode information signal;

Fig. 12A(d) die Kurvenform eines an nichtgewählte Signalelektroden angelegten Informationssignals; FIG. 12A (d) the waveform of a voltage applied to non-selected signal electrodes information signal;

Fig. 12B(a) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement A entspricht; FIG. 12B (a) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel A;

Fig. 12B(b) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement B entspricht; FIG. 12B (b) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel B;

Fig. 12B(c) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement C entspricht; FIG. 12B (c) the waveform of a voltage which is applied to a cross point corresponding to a pixel C;

Fig. 12B(d) die Kurvenform einer Spannung, die an einen Kreuzungspunkt angelegt wird, der einem Bildelement D entspricht; FIG. 12B (d) the waveform of a voltage which is applied to a point of intersection which corresponds to a picture element D;

Fig. 12C ein Bild, das mittels einer Vollbildabtastung erzeugt wird; FIG. 12C is a picture that is generated by a full image scanning;

Fig. 12D(a) das in Fig. 12C gezeigte, durch Neubeschriftung teilweise geänderte Bild; FIG. 12D (a) the image shown in Figure 12C, partially modified by relabelling.

Fig. 12D(b) die Kurvenform eines Informationssignals, das an eine Signalelektrode angelegt wird, die bei der teilweisen Neueinschreibung des Bilds mit keiner neuen Bildinformation versehen werden soll; Fig. 12D (b) the waveform of an information signal which is applied to a signal electrode which is to be provided in the partial rewriting of the image with any new image information;

Fig. 12D(c) und 12D(d) Kurvenformen von Spannungen, die zwischen eine Signalelektrode, die bei der teilweisen Neueinschreibung des Bilds mit keiner neuen Bildinformation versehen werden soll, und eine gewählte Abtastelektrode bzw. zwischen die Signalelektrode und nichtgewählte Abtastelektroden angelegt werden; FIG. 12D (c) and 12D (d) waveforms of voltages applied between a signal electrode, which is to be provided in the partial rewriting of the image with no new image information, and a selected scanning or between the signal electrode and unelected scanning;

Fig. 13(a) die Kurvenform eines bei einem nächsten Ausführungsbeispiel an eine gewählte Abtastelektrode angelegten Signals; Fig. 13 (a) the waveform of a voltage applied to a selected scanning electrode at a next embodiment, signal;

Fig. 13(b) die Kurvenform eines bei diesem Ausführungsbeispiel an nichtgewählte Abtastelektroden angelegten Signals; Fig. 13 (b) the waveform of a voltage applied to non-selected scanning electrodes in this embodiment, signal;

Fig. 13(c) und 13(d) Kurvenformen von Informationssignalen, die jeweils an gewählte Signalelektroden bzw. an nichtgewählte Signalelektroden angelegt werden, denen neue Bildinformationen zugeführt werden; Figure 13 (c) and 13 (d) waveforms of information signals that are applied to selected signal to non-selected electrodes and signal electrodes to which new image information is fed.

Fig. 13(e) die Kurvenform eines Signals, das an eine Signalelektrode angelegt wird, der keine neue Bildinformation zugeführt werden soll; Fig. 13 (e) the waveform of a signal applied to a signal electrode which is to be supplied, no new image information;

Fig. 14(a) die Kurvenform eines bei einem weiteren Ausführungsbeispiel an eine gewählte Abtastelektrode angelegten Signals; Fig. 14 (a) the waveform of a voltage applied to a selected scanning electrode, in a further embodiment of signal;

Fig. 14(b) die Kurvenform eines bei diesem Ausführungsbeispiel an nichtgewählte Abtastelektroden angelegten Signals; Fig. 14 (b) the waveform of a voltage applied to non-selected scanning electrodes in this embodiment, signal;

Fig. 14(c) und 14(d) die Kurvenformen von Informationssignalen, die bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils an eine gewählte Signalelektrode bzw. nichtgewählte Signalelektrode angelegt werden, welchen neue Bildinformationen zugeführt werden; Fig. 14 (c) and 14 (d) illustrates the waveforms of information signals selected in this exemplary embodiment in each case to a signal electrode and non-selected signal electrodes are applied, which new image information is supplied;

Fig. 14(e) die Kurvenform eines Signals, das an eine Signalelektrode angelegt wird, der keine neue Bildinformation zugeführt werden soll; Fig. 14 (e) the waveform of a signal applied to a signal electrode which is to be supplied, no new image information;

Fig. 15 eine Draufsicht auf Matrixelektroden; Figure 15 is a plan view of matrix electrodes.

Fig. 16(a) bis 16(d) jeweils ein an den Matrixelektroden anliegendes elektrisches Signal; Fig. 16 (a) to 16 (d) are each an applied to the matrix electrodes electrical signal;

Fig. 17(a) bis 17(d) jeweils die Kurvenform einer Spannung, die zwischen die Matrixelektroden angelegt wird; Figure 17 (a) to 17 (d) are respectively the waveform of a voltage which is applied between the matrix electrodes.

Fig. 18(a) das Zeitdiagramm eines Ansteuerungsverfahrens, bei dem keine zeitliche Periode für das Anlegen eines Hilfssignals vorgesehen ist; Fig. 18 (a), the timing chart of a driving method in which no time period is provided for adding an auxiliary signal;

Fig. 18(b), 20 und 22 Zeitdiagramme des Ansteuerungsverfahrens; Figure 18 (b), 20 and 22 are timing charts of the driving method.

Fig. 19 grafisch die Abhängigkeit einer Spannungsanlegedauer von einer Schwellenspannung des ferroelektrischen Flüssigkristalls; Figure 19 graphically depicts the dependence of a voltage applying period of a threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal.

Fig. 21(a) das Blockschaltbild einer Ansteuerungsschaltung, die gemäß dem in Fig. 20 gezeigten Zeitdiagramm betrieben wird; Fig. 21 (a) is a block circuit diagram of a driving circuit which is operated according to the timing chart shown in Fig. 20;

Fig. 21(b) Kurvenformen von Taktimpulsen CS , einem Ausgangssignal eines Datengenerators und einem Ausgangssignal DM eines Datenmodulators zur Abgabe von Ansteuerungssignalen für die in Fig. 21(a) gezeigte Gruppe von Signalelektroden; Fig. 21 (b) waveforms of clock pulses CS, an output of a data generator and an output signal DM of a data modulator for outputting drive signals for the in Figure 21 (a) shown group of signal electrodes.

Fig. 21(c) eine Schaltung zum Erzeugen des in Fig. 21(b) gezeigten Ausgangssignals DM des Datenmodulators; Fig. 21 (c) a circuit for generating the in Figure 21 (b), the output signal of the data modulator DM. und and

Fig. 23 in einer Draufsicht, einen optischen Flüssigkristall- Verschluß. Fig. 23 is a plan view, a liquid crystal optical shutter.

Die vorzugsweise verwendeten bistabilen Flüssigkristalle bzw. Flüssigkristalle mit Bistabilität sind smektische, insbesondere chiral-smektische Flüssigkristalle mit Ferroelektrizität. The bistable liquid crystals preferably used or smectic liquid crystals having bistability are, in particular chiral smectic liquid crystals having ferroelectricity. Von diesen sind Flüssigkristalle mit chiral- smektischer C-Phase (SmC*) oder H-Phase (SmH*) geeignet. Of these liquid crystals having chiral smectic C-phase (SmC *) or H-phase (SmH *) are suitable. Diese ferroelektrischen Flüssigkristalle sind beispielsweise in "Le Journal De Physique Letters" 36 (L-69), 1975, "Ferroelectric Liquid Crystals"; These ferroelectric liquid crystals, for example, in "Le Journal De Physique Letters" 36 (L-69), 1975. "Ferroelectric Liquid Crystals"; "Applied Physics Letters" 36 (11), 1980, "Submicro Second Bistable Electrooptic Switching in Liqued Crystals"; "Applied Physics Letters" 36 (11), 1980, "Submicro Second Bistable Electro-Optic Switching in Liqued Crystals"; "Solid State Physics", 16 (141), 1981, "Liqued Crystal" usw. beschrieben. "Solid State Physics", 16 (141), 1981, "Liqued Crystal", etc. described. Bei der erfindungsgemäßen Modulationsvorrichtung können die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen ferroelektrischen Flüssigkristalle verwendet werden. In the modulation device according to the invention the ferroelectric liquid crystals described in these publications can be used.

Besondere Beispiele für verwendbare ferroelektrische Flüssigkristall-Verbindungen sind Disiloxybenzyliden-p′-amino-2-methylbutyl cinnamat (DOBAMBC), Hexyloxybenzyliden-p′-amino-2-chloro propylcinnamat (HOBACPC), 4-0-(2-methyl)-butylresorcyliden- 4′-octylanilin (MBRA8) und dergleichen. Particular examples of useful ferroelectric liquid crystal compounds are Disiloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutyl cinnamate (DOBAMBC), hexyloxybenzylidene-p'-amino-2-chloro propylcinnamat (HOBACPC), -butylresorcyliden 4-0 (2-methyl) - 4'-octylaniline (MBRA8) and the like.

Wenn eine Modulationsvorrichtung unter Verwendung dieser Materialien aufgebaut wird, kann sie in einem Kupferblock oder dergleichen gelagert werden, in den ein Heizelement eingebettet ist, um einen Temperaturzustand herbeizuführen, bei dem die Flüssigkristall-Verbindungen eine SmC*-Phase oder eine SmH*-Phase einnehmen. When a modulation apparatus using these materials is created, it may be stored in a block of copper or the like, in which a heating element is embedded, to bring about a temperature condition where the liquid crystal compounds assume an SmC * phase or SmH * -phase ,

In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau einer ferroelektrischen Flüssigkristallzelle gezeigt. In Fig. 1 is schematically shown the structure of a ferroelectric liquid crystal cell. Mit 11 und 11 a sind Grundplatten (Glasplatten) bezeichnet, auf der jeweils eine durchsichtige Elektrode beispielsweise aus In₂O₃, SnO₂, Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder dergleichen angebracht ist. 11 and 11 with a base plates (glass plates), respectively, or the like is mounted on each of a transparent electrode, for example, In₂O₃, SnO₂, indium tin oxide (ITO). Zwischen den Platten ist hermetisch ein Flüssigkristallmaterial mit SmC*-Phase eingeschlossen, in welchem Flüssigkristall- Molekularschichten 12 senkrecht zu den Oberflächen der Glasplatten ausgerichtet sind. Between the plates, a liquid crystal material having SmC * phase is hermetically enclosed, in which liquid crystal molecular layers 12 are aligned perpendicular to surfaces of the glass plates. Ausgezogene Linien 13 stellen Flüssigkristall-Moleküle dar. Jedes Flüssigkristall molekül 13 hat in der zu seiner Achse senkrechten Richtung ein Dipolmoment (P ⟂) 14 . Full lines 13 show liquid crystal molecules. Each liquid crystal molecule 13 has in the direction perpendicular to the axis thereof a dipole moment (P ⟂) 14th Wenn zwischen die auf den Glasplatten 11 und 11 a gebildeten Elektroden eine Spannung angelegt wird, die über einem bestimmten Schwellenwert liegt, wird die Schrauben- bzw. Helixstruktur der Flüssigkristallmoleküle 13 aufgelöst, wodurch die Ausrichtung der jeweiligen Flüssigkristallmoleküle 13 so geändert wird, daß alle Dipolmomente (P ⟂) 14 in Richtung des elektrischen Felds gerichtet sind. If between the on the glass plates 11 and 11 a formed electrode a voltage is applied that is higher than a certain threshold, the screw or helical structure of liquid crystal molecules 13 that the dipole moments will be dissolved, whereby the alignment of the respective liquid crystal molecules 13 is changed, (P ⟂) 14 are directed in the direction of the electric field. Die Flüssigkristallmoleküle 13 haben langgestreckte Form und zeigen zwischen ihrer langen und ihrer kurzen Achse eine Brechungsanisotropie. The liquid crystal molecules 13 have elongated shape and show between the long and the short axis refractive anisotropy. Infolgedessen wird beispielsweise dann, wenn oberhalb und unterhalb der Glasplatten Polarisatoren unter Nikol′scher Überkreuzung, nämlich unter Überkreuzung ihrer Polarisationsrichtungen angeordnet sind, die Flüssigkristallzelle zu einer optischen Flüssigkristall-Modulationsvorrichtung, deren optische Eigenschaften sich in Abhängigkeit von der Polarität einer angelegten Spannung ändern. As a result, for example, when above and polarizers are disposed at Nikol'scher crossover, namely, thereby crossing over their polarization directions below the glass plates, the liquid crystal cell for a liquid crystal optical modulation device of which optical characteristics vary depending upon the polarity of an applied voltage. Wenn ferner die Flüssigkristallzelle ausreichend dünn ist (wie beispielsweise ein µm dick ist), wird die Helixstruktur der Flüssigkristallmoleküle auch bei fehlendem elektrischem Feld aufgelöst, wodurch gemäß Fig. 2 das Dipolmoment einen von zwei Zuständen annimmt, nämlich einen Zustand P in einer oberen Ausrichtung 24 oder einen Zustand Pa in einer unteren Ausrichtung 24 a . Further, when the liquid crystal cell is sufficiently thin (such as a micron thick), the helical structure of the liquid crystal molecules is also dissolved in the absence of an electric field, which according to FIG. 2, the dipole moment assumes one of two states, namely a state P in an upper alignment 24 Pa or condition in a lower alignment 24 a. Wenn an eine Zelle mit den vorstehend genannten Eigenschaften elektrische Felder E oder Ea angelegt werden, welche einen bestimmten Schwellenwert überschreiten und hinsichtlich ihrer Polarität verschieden sind, wird in Abhängigkeit von dem Vektor des elektrischen Felds E oder Ea das Dipolmoment entweder in die obere Richtung 24 oder in die untere Richtung 24 a gelenkt. When electric fields E and Ea are applied to a cell having the above properties, which are above a certain threshold value and different in polarity depending on the vector of the electric field Ea or E is the dipole moment either in the upper direction 24 or directed in the lower direction 24 a. Dementsprechend werden die Flüssigkristall moleküle entweder in einem ersten stabilen Zustand 23 oder in einem zweiten stabilen Zustand 23 a ausgerichtet. Accordingly, the liquid crystal molecules are either of a first stable state 23 or in a second stable state 23 a aligned.

Wenn als optisches Modulationsmaterial der vorstehend beschriebene ferroelektrische Flüssigkristall verwendet wird, sind zwei Vorteile erzielbar. When it is used as an optical modulation material of the above-described ferroelectric liquid crystal, two advantages can be achieved. Der erste besteht darin, daß die Ansprechgeschwindigkeit ziemlich hoch ist. The first is that the response speed is quite high. Der zweite besteht darin, daß die Ausrichtung des Flüssigkristalls Bistabilität bzw. bistabile Eigenschaften zeigt. The second is that the alignment of the liquid crystal shows bistability and bistable characteristics. Der zweite Vorteil wird nachfolgend anhand von Fig. 2 erläutert. The second advantage will be explained below with reference to FIG. 2. Wenn auf die Flüssigkristalle das elektrische Feld E einwirkt, werden sie in den ersten stabilen Zustand 23 ausgerichtet. When the electric field E applied to the liquid crystals, they are oriented in the first stable state 23. Dieser Zustand wird auch dann stabil beibehalten, wenn das elektrische Feld nicht mehr anliegt. This state is stably retained even if the electric field is no longer present. Wenn andererseits in Gegenrichtung zum elektrischen Feld E das elektrische Feld Ea errichtet wird, werden die Flüssigkristallmoleküle in den zweiten stabilen Zustand 23 a ausgerichtet, wodurch die Richtungen der Moleküle geändert werden. On the other hand in the opposite direction to the electric field E is the electric field Ea is erected, the liquid crystal molecules in the second stable state 23 a are aligned, whereby the directions of molecules are changed. Der letztere Zustand wird gleichermaßen auch dann stabil beibehalten, wenn das elektrische Feld nicht mehr anliegt. The latter state is similarly stably retained even if the electric field is no longer present. Solange ferner die Stärke des angelegten elektrischen Felds E nicht oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts liegt, verbleiben die Flüssigkristallmoleküle in ihren jeweiligen Ausrichtungszuständen. As long as no further lies the strength of the applied electric field E is above a certain threshold value, the liquid crystal molecules remain in their respective orientation states. Zum wirkungsvollen Herbeiführen der hohen Ansprechgeschwindigkeit und der Bistabilität ist es vorteilhaft, wenn die Zelle so dünn wie möglich ist. For effectively inducing high response speed and bistability, it is advantageous if the cell is as thin as possible. Sie sollte daher eine Dicke von 0,5 µm bis 20 µm, insbesondere von 1 µm bis 5 µm aufweisen. It should therefore have a thickness of 0.5 .mu.m to 20 .mu.m, in particular from 1 .mu.m to 5 .mu.m.

Die erfindungsgemäße Flüssigkristalleinrichtung weist eine Gruppe von aufeinanderfolgend durch Abtast-Wahlsignale angewählten Abtastelektroden, eine Gruppe von in Abstand der Gruppe der Abtastelektroden gegenüberliegenden Signalelektroden, an die vorbestimmte Informationssignale angelegt werden, und ein zwischen den beiden Elektrodengruppen angeordnetes Flüssigkristallmaterial auf. The liquid crystal device according to the invention comprises a group of sequentially selected by scan selection signals scanning electrodes, a group of opposite at a distance from the group of scanning signal electrodes, are applied to the predetermined information signals, and a valve disposed between the two electrode groups liquid crystal material. Diese Flüssigkristalleinrichtung wird von einer Ansteuereinrichtung angesteuert, indem an eine gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Abtast-Wählsignal mit Phasen t ₁ und t ₂ angelegt wird, deren Spannungspegel voneinander verschieden sind, und indem an die Signalelektroden elektrische Informationssignale angelegt werden, deren jeweiliger Spannungspegel von einer bestimmten Information abhängt; This liquid crystal device is driven by a driving means, by applying to a selected scanning electrode, an electric scanning selection signal having phases t ₁ and t ₂ is applied, the voltage levels are different from each other, and by electrical information signals are applied to the signal electrodes, the respective voltage levels of a particular information depends; dabei entsteht auf der gewählten Abtastelektrodenzeile in Bereichen, in denen Informationssignale vorliegen, bei der Phase t ₁ (oder t ₂) ein elektrisches Feld in einer Richtung, die das Ausrichten des Flüssigkristalls in seinen ersten stabilen Zustand herbeiführt, bzw. in Bereichen, in denen kein derartiges Informationssignal vorliegt, in der Phase t ₂ (oder t ₁) ein elektrisches Feld in Gegenrichtung, die die Ausrichtung des Flüssigkristalls in seinen zweiten stabilen Zustand bewirkt. while on a selected Abtastelektrodenzeile in areas in which there are information signals, wherein the phase t ₁ (or t ₂) an electric field in a direction which causes the alignment of the liquid crystal in its first stable state, or in areas where no such information signal is present in the phase t ₂ (or t ₁) an electric field in the opposite direction causing the alignment of the liquid crystal in its second stable state. Ein entsprechendes Ansteuerungsverfahren wird später anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben. An appropriate drive method will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

Die Fig. 3 zeigt schematisch eine Zelle 31 mit einer Matrixelektrodenanordnung, bei der ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial zwischen ein Paar von einander unter Abstand gegenübergesetzten Elektrodengruppen eingefügt ist. FIGS. 3 schematically shows a cell 31 having a matrix electrode arrangement, is inserted in the ferroelectric liquid crystal material between a pair of oppositely placed at a distance electrode groups. Mit 32 und 33 sind jeweils eine Gruppe von Abtastelektroden bzw. eine Gruppe von Signalelektroden bezeichnet. 32 and 33, a group of scanning electrodes and a group of signal electrodes are respectively designated. Die Fig. 4A(a) und 4A(b) zeigen jeweils elektrische Signale, die an eine gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegt werden, bzw. elektrische Signale, die an die anderen Abtastelektroden (nichtgewählten Abtastelektroden) 32 (n) angelegt werden. Figs. 4A (a) and 4A (b) respectively show electric signals applied to a selected scanning electrode 32 (s), or electrical signals to the other scanning electrodes (non-selected scanning electrodes) 32 (n) are applied. Andererseits zeigen die Fig. 4A(c) und 4A(d) elektrische Signale, die an eine gewählte Signalelektrode 33 (s) angelegt werden, bzw. elektrische Signale, die an die nichtgewählten Signalelektroden 33 (n) angelegt werden. On the other hand, FIGS. 4A (c), and 4A (d) electrical signals which are applied to a selected signal electrode 33 (s), or electrical signals which are applied to the non-selected signal electrodes 33 (n). In den Fig. 4A(a) bis 4A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Wenn beispielsweise ein Laufbild dargestellt wird, werden die Abtastelektroden 32 aufeinanderfolgend und periodisch angewählt. In Figs. 4A (a) to 4A (d) the axes of abscissa and ordinate are the time or a voltage. For example, if a motion picture is displayed, the scanning electrodes 32 are selected sequentially and periodically. Wenn eine Schwellenspannung zum Einstellen des ersten stabilen Zustands des Flüssigkristalls mit V th 1 und eine Schwellenspannung zum Einstellen des zweiten stabilen Zustands des Flüssigkristalls mit - V th 2 bezeichnet wird, ist ein an die gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegtes elektrisches Signal eine Wechselspannung mit dem Wert V in einer Phase t ₁ und dem Wert -V in einer Phase t ₂, wie es in Fig. 4A(a) gezeigt ist. If a threshold voltage for setting the first stable state of the liquid crystal V th 1 and a threshold voltage for setting the second stable state of the liquid crystal with - V th 2 is referred to, is a on the selected scanning electrode 32 (s) applied electrical signal, an AC voltage with the value V in a phase t ₁ and the value -V to a phase t ₂, as shown in Fig. 4A (a). Gemäß Fig. 4A(b) werden die anderen Abtastelektroden 32 (n) in den geerdeten bzw. mit Masse verbundenen Zustand geschaltet. Referring to FIG. 4A (b) the other scanning in the grounded or connected to ground state can be switched 32 (n). Infolgedessen haben die an diesen Elektroden auftretenden elektrischen Signale 0 V. Andererseits wird gemäß Fig. 4A(c) an die gewählte Signalelektrode 33 s ein elektrisches Signal V angelegt, während gemäß Fig. 4A(d) an die nichtgewählten Signalelektroden 33 (n) ein elektrisches Signal -V angelegt wird. As a result, have experienced at these electrodes electrical signals 0 V. On the other hand, as shown in FIG. 4A (c) s an electrical signal V is applied to the selected signal electrode 33, while FIG. 4A (d) to the non-selected signal electrodes 33 (n) a electrical signal -V is applied. In diesem Fall wird die Spannung V auf einen Sollwert eingestellt, der den Bedingungen In this case, the voltage V is set to a desired value, the conditions of the

V < V th 1 < 2 V und -V - V th 2 < -2 V V <V th 1 <2 V and -V - V th 2 <-2 V

genügt. enough. Die Kurvenformen der hierdurch an den jeweiligen Bildelementen anliegenden Spannungen sind in Fig. 4B gezeigt. The waveforms of the thus applied to the respective pixels are voltages shown in Fig. 4B. Die in den Fig. 4B(a), 4B(b), 4B(c) und 4B(d) gezeigten Kurvenformen entsprechen jeweils Bildelementen A , B , C bzw. D , die in Fig. 3 gezeigt sind. Shown in Figs. 4B (a), 4B (b), 4B (c), and 4B (d) shown waveforms each correspond to picture elements A, B, C and D, respectively, shown in Fig. 3. Das heißt, gemäß Fig. 4B(a) wird an die Bildelemente A auf der gewählten Abtastzeile während der Phase t ₂ eine Spannung angelegt, die mit 2 V oberhalt des Schwellenwerts V th 1 liegt. That is, as shown in FIG. 4B (a) of the pixels on the selected scanning line A during phase t ₂ a voltage is applied, which is 2 V above halt the threshold V th 1. Ferner wird an die Bildelemente B der gleichen Abtastzeile während der Phase t ₁ eine Spannung angelegt, die mit -2 V unter dem Schwellenwert - V th 2 liegt. Furthermore, to the picture elements B of the same scan line during the phase t ₁ applied a voltage of -2 V is below the threshold - is V th 2. Demgemäß ändert sich die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in Abhängigkeit davon, ob in einer gewählten Abtastelektrodenzeile eine Signalelektrode gewählt ist oder nicht. Accordingly, the alignment of liquid crystal molecules changes depending on whether a signal electrode is selected in a selected Abtastelektrodenzeile or not. Das heißt, wenn eine bestimmte Signalelektrode gewählt ist, werden die Flüssigkristallmoleküle in den ersten stabilen Zustand ausgerichtet, während sie in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet werden, wenn die Signalelektrode nicht gewählt ist. That is, if a particular signal electrode is selected, the liquid crystal molecules are oriented in the first stable state, while they are oriented to the second stable state when the signal electrode is not selected. In jedem Fall hat die Ausrichtung der Flüssigkristall moleküle keinen Zusammenhang mit den vorangehenden Zuständen des jeweiligen Bildelements. In any case, the alignment of liquid crystal molecules has no relation to the previous states of the respective image element.

Andererseits hat eine in den nicht gewählten Abtastzeilen an alle Bildelemente C und D angelegte Spannung den Wert + V oder - V , so daß sie nicht den Schwellenwert übersteigt. On the other hand, a voltage applied to the scan lines not selected at all the pixels C and D voltage is equal to V + or - V so that it does not exceed the threshold. Infolgedessen verbleiben die Flüssigkristallmoleküle bei den jeweiligen Bildelementen C und D in den Ausrichtungen, die den bei der letzten Abtastung hervorgerufenen Signalzuständen entsprechen. As a result, the liquid crystal molecules remain in the respective picture elements C and D in the orientations corresponding to the induced at the last scan signal states. Das heißt, wenn eine bestimmte Abtastelektrode gewählt wird, werden die einer Zeile entsprechenden Signale eingeschrieben. That is, when a certain scanning electrode is selected, the corresponding one line signals are written. Während des Zeitintervalls von einem Zeitpunkt, zu dem das Einschreiben der einem Vollbild entsprechenden Signale abgeschlossen ist, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem eine nachfolgende Abtastzeile gewählt wird, kann der Anzeigezustand jedes Bildelements aufrecht erhalten werden. During the time interval from a time at which the writing of the corresponding signals to one frame is finished, until a time at which a subsequent scanning line is selected, the display state of each picture element can be maintained. Infolgedessen ändert sich selbst bei einer Steigerung der Anzahl der Abtastzeilen das Einschalt- bzw. Tastverhältnis nicht wesentlich, so daß, weder der Kontrast herabgesetzt wird, noch ein Übersprechen auftritt. As a result, the switch-on and duty cycle change even with an increase in the number of scanning not essential, so that neither the contrast is reduced, yet crosstalk occurs. In diesem Fall liegt die Spannung V üblicherweise im Bereich von 3 V bis 70 V, während die Dauer der Phase (t ₁ + t ₂) = T üblicherweise im Bereich von 0,1 µs bis 2 ms liegt, obzwar sich die Spannung und die Zeitdauer in Abhängigkeit von der Dicke des verwendeten Flüssigkristallmaterials bzw. der verwendeten Zelle ändern. In this case, the voltage V is usually in the range of 3 V to 70 V, while the duration of the phase (T ₁ + T ₂) = T is usually in the range from 0.1 ms to 2 ms, although the voltage and the change time period in dependence on the thickness of the liquid crystal material used and the cell used. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Zustände von an eine gewählte Abtastelektrode angelegten elektrischen Signalen von einem ersten stabilen Zustand (der nachstehend als Hellzustand bei der Umsetzung in entsprechende optische Signale bezeichnet wird) zu einem zweiten stabilen Zustand zu verändern (der nachstehend bei der Umsetzung in optische Signale als Dunkelzustand bezeichnet wird) und umgekehrt. According to the invention it is possible to change the states of voltages applied to a selected scanning electrode electrical signals from a first stable state (which is hereinafter referred to as the bright state in the reaction into corresponding optical signals) to a second stable state (in the implementation in optical below is designated signals as the dark state) and vice versa. Aus diesem Grund wechselt das an die jeweils gewählte Abtastelektrode angelegte Signal zwischen + V und -V . For this reason, the voltage applied to each selected scanning signal between + V and -V substituted. Ferner werden die an die Signalelektroden angelegten Spannungen so gewählt, daß sie zueinander entgegengesetzte Polaritäten haben, um damit den Hellzustand oder den Dunkelzustand festzulegen. Furthermore, the voltage applied to the signal electrode voltages are chosen so that they have mutually opposite polarities in order to determine the bright state or dark state. Es ist ersichtlich, daß die an die Abtast- oder Signalelektroden angelegten elektrischen Signale nicht unbedingt einfache Rechteckwellensignale gemäß der vorangehenden Erläuterung anhand der Fig. 4A(a) bis 4A(d) sein müssen. It will be appreciated that the voltages applied to the scanning or signal electrodes electrical signals do not necessarily simple square wave signals in accordance with the foregoing explanation with reference to Figs. 4A (a) to 4A (d) need to be. Es ist beispielsweise möglich, die Flüssigkristalleinrichtung unter Verwendung einer Sinuswelle, einer Dreieckwelle oder dergleichen anzusteuern. It is for example possible to control the liquid crystal device using a sine wave, a triangular wave or the like.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Modulationsvorrichtung veranschaulicht. In FIG. 5 another embodiment of the modulation device according to the invention is illustrated. Die Fig. 5(a), 5(b), 5(c) und 5(d) zeigen jeweils ein an eine gewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein an eine nichtgewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein Informationssignal mit Informationsinhalt und ein solches ohne Informationsinhalt. The Fig. 5 (a), 5 (b), 5 (c) and 5 (d) show, respectively, a signal applied to a selected scanning signal, a signal applied to a non-selected scanning signal, an information signal with information content and such without information content. Auf diese Weise wird gemäß Fig. 5 auch dann, wenn nur während einer Phase (Zeitdauer) t ₂ an eine Signalelektrode mit Information eine Spannung + V angelegt wird und nur während einer Phase (Zeitdauer) t ₁ an eine Signalelektrode ohne Information eine Spannung -V angelegt wird, die gewünschte Modulation erreicht. In this way, as shown in FIG 5, even if with information, a voltage + V is applied only during a phase (time) t ₂ to a signal electrode and only during a phase (time) t ₁ to a signal electrode without informing a voltage. - V is applied, reaches the desired modulation.

In Fig. 6 ist eine Abwandlung des in Fig. 5 gezeigten Beispiels gezeigt. In FIG. 6 shows a modification of the example shown in Fig. 5 is shown. Die Fig. 6(a), 6(b), 6(c) und 6(d) zeigen jeweils ein an eine gewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein an eine nichtgewählte Abtastelektrode angelegtes Signal, ein Informationssignal mit Informationsinhalt und ein solches ohne Informationsinhalt. FIGS. 6 (a), 6 (b), 6 (c) and 6 (d) show, respectively, a signal applied to a selected scanning signal, a signal applied to a non-selected scanning signal, an information signal with information content and such without information content. In diesem Fall ist es erforderlich, die folgende Beziehung zu erfüllen: In this case, it is necessary to satisfy the following relationship:

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Flüssigkristalleinrichtung angesteuert, indem an eine gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal angelegt wird, das eine erste Phase t ₁, während der eine Spannung zum Errichten eines elektrischen Felds in einer Richtung angelegt wird, die unabhängig von dem Zustand der an die Signalelektroden angelegten elektrischen Signale das Ausrichten des Flüssigkristalls in dessen ersten stabilen Zustand bewirkt, und eine zweite Phase t ₂ aufweist, während der in Abhängigkeit von den an die Signalelektroden angelegten elektrischen Signalen eine Spannung zum Unterstützen der Neuausrichtung des Flüssigkristalls in dessen zweiten stabilen Zustand angelegt wird. In another embodiment, the liquid crystal device is driven by an electrical signal is applied to a selected scanning electrode, the t ₁ a first phase during which a voltage is applied for establishing an electric field in a direction independent of the state of the signal electrodes applied electrical signals, the alignment of the liquid crystal causes in its first stable state, and a second phase t ₂ having, while being applied in dependence on the voltage applied to the signal electrodes electrical signals, a voltage to assist the reorientation of the liquid crystal in its second stable state ,

In den Fig. 7A(a) bis 7A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Beispielsweise wird bei der Anzeige eines Laufbilds eine jeweilige Abtastelektrode 32 aufeinanderfolgende und periodisch angewählt. In FIGS. 7A (a) to 7A (d) the axes of abscissa and ordinate are the time or voltage. For example, a respective sensing electrode 32 successive and periodically selected when displaying a motion picture. Das an die jeweils gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegte elektrische Signal ist eine Wechselspannung, die gemäß Fig. 7A(a) während der Phase t ₁ 2 V beträgt und während der Phase t-V beträgt. The electrical signal to the selected scanning electrode 32, respectively (s) applied is an AC voltage, as shown in FIG. 7A (a) during the phase t ₁ is 2 V and during the phase t ₂ is -V. Die anderen Abtastelektroden 32 (n) werden gemäß Fig. 7A(b) geerdetet, so daß sich ein elektrisches Signal 0 V ergibt. The other scanning 32 (n) are shown in Fig. 7A (b) geerdetet so that an electrical signal voltage is 0 V. Andererseits ist gemäß Fig. 7A(c) das an jede der gewählten Signalelektroden 33 (s) angelegte elektrische Signal während der Phase t ₁ "0" und während der Phase t"V" . On the other hand, as shown in FIG. 7A (c) to each of the selected signal electrodes 33 (s) applied electrical signal during the period t ₁ "0" and during the phase t"V". Gemäß Fig. 7A(d) ist das an jede nichtgewählte Signalelektrode 33 (n) angelegte elektrische Signal "0". As shown in FIG. 7A (d) is not selected at each signal electrode 33 (n) applied electrical signal "0". In diesem Fall wird die Spannung V in der Weise eingestellt, daß die Bedingungen In this case, the voltage V is adjusted in such a way that the conditions

V < V th 1 < 2 V und -V < - V th 2 < -2 V V <V th 1 <2 V and -V <- V th 2 <-2 V

eingehalten werden. are complied with. Die Fig. 7B zeigt Kurvenformen von Spannungen, die an jeweilige Bildelemente angelegt werden. FIG. 7B shows waveforms of voltages applied to respective picture elements. Die in den Fig. 7B(a), 7B(b), 7B(c) und 7B(d) gezeigten Kurvenformen liegen an den in Fig. 3 gezeigten Bildelementen A , B , C bzw. D an. In Figs. 7B (a), 7B (b), 7B (c) and 7B (d) are shown waveforms of the picture elements shown in FIG. 3 A, B, C or D to. Das heißt, da gemäß Fig. 7B während der Phase t ₁ an alle Bildelemente der jeweils gewählten Abtastzeile eine Spannung -2 V über der Schwellenspannung - V th 2 angelegt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle zuerst in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet. That is, as shown in FIG 7B during the phase t ₁ to all the picture elements of each selected scan line, a voltage above the threshold voltage V -2 -. V th 2 is applied, the liquid crystal molecules to be aligned first in the second stable state. Da während der zweiten Phase t ₂ an die Bildelemente A eine Spannung 2 V oberhalb der Schwellenspannung V th 1 angelegt wird, wird das jeweilige Bildelement A in den anderen , den ersten stabilen Zustand umgeschaltet. Since, during the second phase t ₂ to the picture elements A voltage 2 V above the threshold voltage V th 1 is applied, the relevant picture element A is switched into the other, the first stable state. Da ferner während der zweiten Phase t ₂ infolge des Fehlens eines Informationssignals an die Bildelemente B eine nicht über der Schwellenspannung V th 1 liegende Spannung V angelegt wird, behalten die Bildelemente B ihren ursprünglichen stabilen Zustand bei. Further, since during the second phase t ₂ due to the absence of an information signal to the pixels B a not above the threshold voltage V th 1 lying voltage V is applied, the pixels B retain their original stable state.

Andererseits beträgt an den durch die Bildelemente C und D dargestellten, nichtgewählten Abtastzeilen eine an alle Bildelemente C und D angelegte Spannung + V oder "0" und liegt damit unterhalb der Schwellenspannung. On the other hand to the image by the elements C and D are shown, non-selected scanning lines a to all the picture elements C and D applied voltage + V or "0", which is below the threshold voltage. Infolgedessen behalten die Flüssigkristallmoleküle in jedem der Bildelemente C und D die Ausrichtung bei, die einem Signalzustand entspricht, welcher bei ihrer letzten Abtastung hervorgerufen wurde. Consequently, to keep the liquid crystal molecules in each of the pixels C and D in the orientation that corresponds to a signal state, which was caused in its last scan. Das heißt, wenn eine bestimmte Abtastelektrode gewählt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle während der ersten Phase t ₁ zuerst in den einen optisch stabilen Zustand ausgerichtet, wonach während der zweiten Phase t ₂ die der einen Zeile entsprechenden Signale eingeschrieben werden. That is, when a certain scanning electrode is selected, the liquid crystal molecules during the first phase t ₁ are first aligned in a optically stable state, after which during the second phase t ₂ registered the corresponding signals of the one line. Auf diese Weise können die Signalzustände von einem Zeitpunkt, an dem das Einschreiben eines Vollbildes abgeschlossen ist, bis zu einem Zeitpunkt aufrecht erhalten werden, an dem eine nachfolgende Zeile gewählt wird. In this way, the signal states can be from a time point at which the writing of one frame is finished, to be maintained up to a time at which a subsequent row is selected. Demgemäß ändert sich selbst bei einer Steigerung der Anzahl der Abtastelektroden das Tastverhältnis nicht wesentlich, so daß keine Verringerung des Kontrasts, oder ein Übersprechen auftreten kann. Accordingly, the duty ratio change even with an increase in the number of scanning electrodes is not essential, so that no reduction in the contrast, or cross-talk may occur.

In diesem Fall liegt die Höhe der Spannung V üblicherweise im Bereich von 3 V bis 70 V und die Zeitdauer der Phase (t ₁ + t ₂) = T üblicherweise im Bereich von 0,1 µs bis 2 ms, obwohl die Spannung und die Zeitdauer in einem gewissen Ausmaß von der Dicke der verwendeten Flüssigkristallzelle beeinflußt werden. In this case, the magnitude of the voltage V is usually in the range of 3 V to 70 V and the duration of the phase (T ₁ + T ₂) = T usually in the range of 0.1 ms to 2 ms, even though the voltage and the duration be influenced to some extent on the thickness of the liquid crystal cell used.

Die an die Abtast- oder Signalelektroden angelegten elektrischen Signale müssen nicht unbedingt einfache Rechteckwellensignale gemäß den Fig. 7A(a) bis 7A(d) sein. The voltage applied to the sample signal electrodes or electrical signals are not necessarily simple square wave signals as shown in FIGS. 7A (a) to 7A (d). Beispielsweise ist es möglich, die Flüssigkristalleinrichtung unter Verwendung einer Sinuswelle, einer Dreieckwelle oder dergleichen anzusteuern. For example, it is possible to drive the liquid crystal device using a sine wave, a triangular wave or the like.

Fig. 8 zeigt ein weiter abgewandeltes Ausführungsbeispiel das sich von dem der Fig. 7 dadurch unterscheidet, daß in bezug auf das in Fig. 7A(a) gezeigte Signal an der Abtastelektrode 32 (s) die Spannung während der Phase t ₁ auf die Hälfte, nämlich auf V verringert ist und daß während der Phase t ₁ an alle Signalelektroden für die Informationssignale die Spannung -V angelegt wird. Fig. 8 shows a further modified embodiment which differs from that of FIG. 7 differs in that with respect to the in FIG. 7A (a) signal shown at the scanning electrode 32 (s), the voltage during the period t ₁ to half , namely, is reduced to V and in that during the phase t ₁ to all the signal electrodes for the information signals, the voltage -V is applied. Die sich dadurch ergebenden Vorteile liegen darin, daß die Maximalspannung der an die jeweiligen Elektroden angelegten Signale auf die Hälfte derjenigen bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel verringert werden kann. The advantages resulting therefrom are that the maximum voltage of the applied signals to the respective electrodes can be reduced to half that in the embodiment shown in Fig. 7.

Fig. 8A(a) zeigt die Kurvenform einer an die gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegten Spannung. FIG. 8A (a) shows the waveform of the selected scanning electrode 32 (s) applied voltage. Andererseits werden gemäß Fig. 8A(b) die nichtgewählten Abtastelektroden 32 (n) geerdet. Fig. 8A(c) zeigt die Kurvenform einer an die gewählte Signalelektrode 33 (s) angelegten Spannung. Fig. 8A(d) zeigt die Kurvenform einer an die nichtgewählten Signalelektroden 33 (n) angelegten Spannung. On the other hand, according to FIG. 8A (b) the non-selected scanning electrodes 32 (n) is grounded. FIG. 8A (c) shows the waveform of the selected signal electrode 33 (s) applied voltage. Fig. 8A (d) shows the waveform of a to the non-selected signal electrodes 33 (n) applied voltage. Die in den Fig. 8B(a), 8B(b), 8B(c) und 8B(d) gezeigten Kurvenformen liegen jeweils an den in Fig. 3 gezeigten Bildelementen an. In Figs. 8B (a), 8B (b), 8B (c) and 8B (d), curve shapes are respectively to the picture elements shown in FIG. 3.

Die erfindungsgemäße Modulationsvorrichtung wurde vorstehend unter der Voraussetzung erläutert, daß eine einem Bildelement entsprechende Flüssigkristall-Schicht gleichförmig und bezüglich der Gesamtfläche des einzelnen Bildelements in einen der beiden stabilen Zustände ausgerichtet ist. The modulation device of the invention has been explained above with the proviso that a liquid crystal corresponding to a pixel layer is uniform and with respect to the total area of the single pixel aligned in one of the two stable states. Tatsächlich wird jedoch die Ausrichtung des ferroelektrischen Flüssigkristalls sehr fein durch die Wechselwirkung zwischen den Flächen der Grundplatten und den Flüssigkristallmolekülen beeinflußt. In fact, the orientation of the ferroelectric liquid crystal is very finely influenced by the interaction between the surfaces of the base plates and the liquid crystal molecules. Infolgedessen ist es bei einer kleinen Differenz zwischen einer angelegten Spannung und der Schwellenspannung V th 1 oder - V th 2 möglich, daß in dem Gemisch innerhalb eines Bildelements aufgrund von örtlichen Abweichungen der Flächen der Grundplatten stabil ausgerichtete Zustände in einander entgegengesetzten Richtungen erzeugt werden. Consequently, it is in a small difference between an applied voltage and the threshold voltage V TH 1 or - possible V th 2, that are generated in opposite directions in the mixture within one picture element due to local variations in the surfaces of the base plates stable aligned states. Durch die Nutzung dieser Erscheinung ist es möglich, während einer zweiten Phase des Informationssignals ein Signal zum Erzielen einer Gradation bzw. Tönung hinzuzufügen. By using this phenomenon, it is possible to add a signal to the achievement of a gradation or shade during a second phase of the information signal. Beispielsweise ist es möglich, gemäß der Darstellung in den Fig. 9(a) bis 9(d) ein Gradationsbild dadurch zu erzielen, daß die gleichen Abtastsignale wie bei dem vorangehend anhand der Fig. 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden und daß entsprechend der Gradation die Anzahl von Impulsen während der Phase t ₂ des an die Signalelektroden angelegten Informationssignals verändert wird. For example, it is possible, as shown in Figs. 9 (a) to 9 (d) to obtain a gradation image characterized in that the same scanning signals are used as in the embodiment described above with reference to FIG. 7 and that according to the gradation number of pulses during the phase t ₂ the voltage applied to the signal electrodes information signal is changed.

Ferner ist es möglich, nicht nur die während der Herstellung der Grundplatte erzeugten Abweichungen in deren Oberfläche zu nutzen, sondern die Oberfläche dieser Grundplatte mit einem künstlich hergestellten Mikromosaikmuster zu versehen. Further, it is possible to use not only the deviations produced during the manufacturing of the base plate in the surface thereof, but to provide the surface of the base plate with a man-made micro-mosaic pattern.

Die Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels liegen darin, daß an gewählte Abtastelektroden jeweils ein sich änderndes elektrisches Signal V(t) mit Phasen t ₁ und t ₂ bei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten angelegt wird, wobei während der Phasen der jeweilige Maximalwert mit V(t)max. , und der jeweilige Minimalwert mit V(t)min. bezeichnet ist, und daß an die Signalelektroden in Abhängigkeit davon, ob eine vorbestimmte Information angezeigt werden soll oder nicht, elektrische Signale V ₂ und V 2 a mit voneinander verschiedenen Spannungen angelegt werden. The features of a further embodiment are that at selected scanning electrodes is applied with voltages having different polarities are respectively a varying electric signal V(t) having phases t ₁ and t ₂, wherein during the phases of the respective maximum value V(t ) max., and the respective minimum values V(t) min. is designated, and in that to the signal electrodes depending upon whether a predetermined information is to be displayed or not, electrical signals V ₂ and V 2 a having mutually different voltages be created. Auf diese Weise wird an bestimmten Bildelementen der gewählten Abtastelektrodenzeile während der Phase t ₁ (oder t ₂) ein elektrisches Feld V ₂ - V(t) erzeugt, das eine Polarität aufweist, die dem Flüssigkristall das Einnehmen des ersten stabilen Zustands erlaubt, während an den übrigen Bildelementen der gewählten Abtastelektrodenzeile während der Phase t ₂ (oder t ₁) ein elektrisches Feld V 2 a - V(t) in der Gegenrichtung erzeugt wird, das dem Flüssigkristall das Einnehmen des zweiten stabilen Zustands erlaubt, wobei folgende Bedingungen erfüllt werden: In this way, the selected Abtastelektrodenzeile is at certain picture elements during the phase t ₁ (or t ₂), an electric field V ₂ - V(t), which has a polarity, which allows the liquid crystal ingesting of the first stable state, while at the remaining pixels of the selected Abtastelektrodenzeile during the phase t ₂ (or T ₁), an electric field V 2 a - V(t) is generated in the opposite direction, which allows the liquid crystal ingesting the second stable state, wherein the following conditions are met are:

1 < | V(t)max. |/| V ₂ |, 1 <| V(t) max |. / | V ₂ |,
1 < | V(t)min. |/| V ₂ |, 1 <| V(t) min |. / | V ₂ |,
1 < | V(t)max. |/| V 2 a |, 1 <| V(t) max |. / | V 2 a |,
1 < | V(t)min. |/| V 2 a |. 1 <| V(t) min |. / | V 2 a |.

Mit diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Flüssigkristall einrichtung in einer besonders stabilen Weise anzusteuern. With this embodiment, it is possible, the liquid crystal device in a particularly stable manner to control.

Die Fig. 10A(a) und 10A(b) zeigen jeweils ein an die gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegtes elektrisches Signal bzw. ein an die anderen (nichtgewählten) Abtastelektroden 32 (n) angelegtes Signal. FIG. 10A (a) and 10A (b) each show a the selected scanning electrode 32 (s) applied electrical signal and a to the other (non-selected) scanning electrodes 32 (n) applied signal. Gleichermaßen zeigen die Fig. 10A(c) und 10A(d) jeweils elektrische Signale, die an die gewählten Signalelektroden 33 (s) bzw. Similarly, Figs. 10A (c) and 10A (d) in each case electrical signals to the selected signal electrodes 33 (s) or die nicht gewählten Signalelektroden 33 (n) angelegt werden. the non-selected signal electrodes 33 (n) are applied. In den Fig. 10A(a) bis 10A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Beispielsweise wird bei der Anzeige eines Laufbilds aus der Gruppe der Abtastelektroden aufeinanderfolgend und periodisch eine Abtastelektrode angewählt. In FIGS. 10A (a) through 10A (d), the abscissa and ordinate each represent the time or voltage. For example, sequentially and periodically select a scanning electrode when displaying a motion picture of the group of scanning electrodes. Bezeichnet man eine Schwellenspannung, bei der das bistabile Flüssigkristallmaterial den ersten stabilen Zustand einnimmt, mit V th 1 und eine Schwellenspannung, bei der das Flüssigkristallmaterial den zweiten stabilen Zustand einnimmt, mit - V th 2 , so ist ein an die gewählte Abtastelektrode 32 (s) angelegtes elektrisches Signal eine Wechselspannung mit Werten V ₁ und -V ₁ in jeweiligen Phasen t ₁ und t ₂, wie es in Fig. 10A(a) gezeigt ist. Refers to a threshold voltage at which the bistable liquid crystal material occupies the first stable state, with V th 1 and a threshold voltage at which the liquid crystal material assumes the second stable state, with - V th 2, then a to the selected scanning electrode 32 (S ) applied electrical signal, an AC voltage with values V and -V ₁ ₁ in respective phases t ₁ and t ₂, as shown in Fig. 10A (a). Das Anlegen eines elektrischen Signals mit mehreren Phasenintervallen, deren Spannungen voneinander verschieden sind, führt dazu, daß der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten stabilen Zustand bzw. zwischen dem optischen Hellzustand und dem optischen Dunkelzustand mit hoher Geschwindigkeit herbeigeführt werden kann. Applying an electrical signal with a plurality of phase intervals, the voltages are different from each other, resulting in that the transition between the first and the second stable state, and between the optical light state and the dark optical state can be brought about at high speed. Andererseits werden gemäß Fig. 10A(b) die anderen Abtastelektroden 32 (n) geerdet und damit aus 0 V gelegt. On the other hand, the other scanning 32 (n) are shown in FIG. 10A (b) grounded, thus laying of 0V. Gemäß Fig. 10A(c) wird an die gewählten Signalelektroden 33 (s) ein elektrisches Signal V ₂ angelegt, während gemäß Fig. 10A(d) an die nichtgewählten Signalelektroden 33 (n) ein elektrisches Signal -V ₂ angelegt wird. As shown in FIG. 10A (c) is an electrical signal V ₂ applied while FIG. 10A (d) to the non-selected signal electrodes 33 (n) an electrical signal -V ₂ is applied to the selected signal electrodes 33 (s). In diesem Fall werden die jeweiligen Spannungen auf einen erwünschten Wert in der Weise eingestellt, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind: In this case, the respective voltages to a desired value can be set in such a manner that the following conditions are met:

V ₂, (V ₁- V ₂) < V th < V ₁+ V ₂, V(V ₁- V ₂) <V th <V + V ₁ ₂,
- (V ₁+ V ₂) < V th < V ₂, - (V ₁- V ₂). - (V + V ₁ ₂) <V th <V ₂, - (V ₁- V ₂).

In den Fig. 10B(a) bis10B(d) sind jeweils Kurvenformen von Spannungen gezeigt, die an den in Fig. 3 gezeigten Bildelementen A , B , C bzw. D anliegen. In FIGS. 10B (a) bis10B (d) respectively waveforms of voltages are shown which abut those shown in FIG. 3 picture elements A, B, C and D respectively. Wie aus den Fig. 10B(a) bis 10B(d) ersichtlich ist, wird während der Phase t ₂ an das Bildelement A einer gewählten Abtastzeile eine über der Schwellenspannung liegende Spannung V ₁ + V ₂ angelgt. As shown in FIGS. 10B (a) to 10B (d) it can be seen, during the phase t ₂ to the picture element A of a selected scan line that is above the threshold voltage of voltage V ₁ + V ₂ AngelGT. Während der Phase t ₁ wird an das Bildelement B auf der gleichen Abtastzeile eine die Schwellenspannung - V th 2 überschreitende Spannung -(V ₁ + V ₂) angelegt. V th 2-border voltage - - ₁ during the phase t is a threshold voltage is applied to the pixel B on the same scan line (V ₁ + V ₂) is applied. Infolgedessen können auf der gewählten Abtastelektrodenzeile die Flüssigkristallmoleküle in voneinander verschiedene stabile Zustände in Abhängigkeit davon ausgerichtet werden, ob eine Signalelektrode angewählt ist oder nicht. As a consequence, can be aligned in mutually different stable states depending on the selected Abtastelektrodenzeile the liquid crystal molecules, whether a signal electrode is selected or not.

Andererseits sind die an die Bildelemente C und D angelegten Spannungen jeweils in den Fig. 10B(c) bzw. 10B(d) gezeigt. On the other hand, the voltages applied to the picture elements C and D voltages are respectively shown in Fig. 10B (c) and 10B, (d). Auf den nicht gewählten Abtastzeilen sind die an alle Bildelemente C und D angelegten Spannungen V ₂ oder -V ₂ und liegen damit jeweils nicht über der Schwellenspannung. To the scanning lines are not selected, the voltages applied to all the picture elements C and D voltages V or -V ₂ ₂ and thus not each lie above the threshold voltage. Infolgedessen behalten die Flüssigkristallmoleküle in jedem der Bildelemente C und D eine Ausrichtung bei, die einem Signalzustand entspricht, der bei der letzten Abtastung der Elemente erzeugt wurde. Consequently, to keep the liquid crystal molecules in each of the pixels C and D at an orientation which corresponds to a signal state that was generated during the last scan of the elements. Daher kann bei der Wahl einer Abtastelektrode und beim Einschreiben von einer Zeile entsprechenden Signalen in diese der erzielte Signalzustand von demjenigen Zeitpunkt, zu dem das Einschreiben des einen Vollbilds abgeschlossen ist, bis zu demjenigen Zeitpunkt aufrecht erhalten werden, an dem die Abtastelektrode gewählt wird. Therefore, in the selection of a scan electrode and during the writing of one line corresponding signals in this the generated signal state from that time at which the writing of one frame is finished, to be maintained up to the point of time at which the scan electrode is selected. Infolgedessen ergibt sich selbst bei einer Steigerung der Anzahl der Abtastelektroden keine wesentliche Änderung des Tastverhältnisses, so daß der Kontrast nicht herabgesetzt wird. Consequently, then even an increase in the number of scanning no significant change in the duty cycle, so that the contrast is not reduced. In diesem Fall liegen die Spannungen V ₁ und V ₂ üblicherweise in dem Bereich von 3 V bis 70 V und die Zeitdauer der Phase (t ₁ + t ₂) = T liegt üblicherweise im Bereich von 0,1 µs bis 2 ms. In this case, the voltages V ₁ and V ₂ are usually in the range of 3 V to 70 V and the duration of the phase (T ₁ + T ₂) = T is usually in the range from 0.1 ms to 2 ms. Ein wichtiges Merkmal besteht darin, daß ein beispielsweise von + V ₁ auf -V ₁ wechselndes Signal an eine gewählte Abtastelektrode angelgt wird, um den Wechsel von dem (bei der Umsetzung des elektrischen Signals in ein optisches Signal als Hellzustand angenommenen) ersten stabilen Zustand auf den (bei Umsetzung zu einem optischen Signal als Dunkelzustand angenommenen) zweiten stabilen Zustand durch das an eine gewählte Abtastelektrode angelegte elektrische Signal und umgekehrt zu erleichtern. An important feature is that one to -V ₁ changing for example from + V ₁ signal is AngelGT to a selected scanning electrode to the change from the (assumed in the implementation of the electrical signal into an optical signal as the bright state) first stable state to the (assumed in reaction to an optical signal in a dark state), the second stable state by the applied electrical signal to a selected scanning electrode, and vice versa to facilitate. Ferner werden die Spannungen an den Signalelektroden für die Festlegung des Hellzustands oder des Dunkelzustands verschieden gewählt. Furthermore, the voltages on the signal electrodes for the determination of the bright state and the dark state are selected to be different.

In der vorangehenden Beschreibung wurde die Bistabilität des Verhaltens eines ferroelektrischen Flüssigkristalls auf etwas idealisierten Zuständen beruhend erläutert. In the foregoing description, the bistability of the behavior of a ferroelectric liquid crystal has been explained based on some idealized conditions. Beispielsweise kann auch ein bistabiler Flüssigkristall nicht für eine beliebig lange Zeitdauer in einem stabilen Zustand verbleiben, wenn kein elektrisches Feld angelegt wird. For example, do not remain in a stable state for an arbitrarily long period of time, a bistable liquid crystal when no electric field is applied. Im einzelnen wird dann, wenn eine Schicht aus dem ferroelektrischen Flüssigkristallmaterial DOBAMBC mit einer Dicke von über 3 µm verwendet wird,zuerst eine Helixstruktur nur in der SmC*-Phase teilweise aufrechterhalten. In detail, first a helical structure in the case where a layer of the ferroelectric liquid crystal material DOBAMBC is used having a thickness of about 3 microns is maintained only in the SmC * phase partially. Wenn in der Richtung der Schichtdicke ein gerichtetes elektrisches Feld (von beispielsweise +30 V/3 µm) angelegt wird, wird die Helixstruktur vollständig aufgelöst. If, in the direction of the layer thickness, a directed electric field is applied (for example +30 V / 3 microns), the helical structure is completely dissolved. Auf diese Weise werden die Flüssigkristallmoleküle in einen Zustand umgesetzt, bei dem sie gleichförmig längs der Oberfläche ausgerichtet sind. In this way, the liquid crystal molecules are reacted in a state where they are uniformly aligned along the surface. Falls dann die Flüssigkristallmoleküle in einen Zustand zurückkehren, bei dem kein elektrisches Feld angelegt wird, nehmen sie allmählich und teilweise Helixstruktur an. Then, if the liquid crystal molecules return to a state in which no electric field is applied, they shall gradually and partially on helical structure.

Wenn folglich unter Einfassung der Flüssigkristallzelle zwischen einen oberen und einen unteren Polarisator, die in Nikol′scher Überkreuzung angeordnet sind, das Durchlaßlicht beobachtet wird, ist festzustellen, daß der Kontrast allmählich geringer wird. Thus, if under mount the liquid crystal cell between an upper and a lower polarizer disposed in Nikol'scher crossover, the transmitted light is observed, it should be noted that the contrast is gradually reduced. Die Geschwindigkeit, mit der sich in der in eine Richtung ausgerichtete stabile Zustand auflöst bzw. lockert, hängt im starken Ausmaß von den Oberflächenzuständen (nämlich dem Oberflächenmaterial, der Oberflächenbearbeitung usw.) der beiden Grundplatten ab, zwischen die das Flüssigkristallmaterial eingefügt ist. The speed at which dissolves or loosens in the oriented in a direction stable state depends in great extent by the surface states (namely, the surface material, surface treatment, etc.) of the two base panels from between which the liquid crystal material is inserted. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die für das Umschalten der Flüssigkristallmoleküle in jeweils einen stabilen Zustand erforderlichen Schwellenspanungen V th 1 und V th 2 als auf konstanten Werten festliegend bechrieben. In the embodiments described above, a stable condition required for switching the liquid crystal molecules in each Schwellenspanungen V TH 1 and V TH 2 bechrieben were determined as lying at constant values. Tatsächlich hängen jedoch diese Schwellenspannungen in starkem Ausmaß von Faktoren wie beispielsweise dem Oberflächenzustand der Grundplatten und dergleichen ab, wodurch große Schwankungen auftreten. Actually, however, these threshold voltages are dependent to a large extent on factors such as the surface condition of the base plates and the like, thereby large variations occur. Ferner hängt die Schwellenspannung auch von der Spannungsanlegedauer ab. Further, the threshold voltage also depends on the voltage applying time. Aus diesem Grund besteht bei einer langen Spannungsanlegezeit die Tendenz, daß die Schwellenspannung absinkt. For this reason, when a long time voltage applying is a tendency that the threshold voltage drops. Infolgedessen tritt ein Umschalten zwischen den beiden stabilen Zuständen des Flüssigkristalls auch auf einer nichtgewählten Zeile auf, was zu einem Übersprechen führen kann. As a result, there occurs a switchover between the two stable states of the liquid crystal also on a non-selected line, which may lead to a crosstalk.

Aufgrund der vorstehend genannten Analysen und Betrachtungen ist es für die gleichmäßige Ansteuerung einer optischen Modulationsvorrichtung vorzuziehen, Spannungen V ON 1 und V ON 2 , welche die Flüssigkristallmoleküle an gewählten Bildelementen in den ersten bzw. den zweiten stabilen Zustand ausrichten, und eine Spannung V OFF , die an den nichtgewählten Bildelementen anliegt, so zu wählen, daß die Unterschiede zwischen ihrer Amplitude und den mittleren Schwellenspannungen V th 1 und V th 2 so groß wie möglich sind. Due to the above-mentioned analyzes and considerations, it is preferable for the uniform control of an optical modulation device, voltages V ON 1 and V ON 2 which align the liquid crystal molecules at the selected picture elements in the first or the second stable state, and a voltage V OFF, applied to the non-selected image elements, to be chosen such that the differences between amplitude and the average threshold voltages V TH 1 and V TH 2 are as large as possible. Es ist im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit vorteilhaft, daß | V ON 1 | und | V ON 2 | jeweils mindestens doppelt so groß wie | V OFF | sind. It is advantageous in view of the uniformity that | V ON 1 | and | V ON 2 | are | at least twice as large as | V OFF. Zum Erreichen dieser Bedingungen ist es vorteilhaft, in der Phase t ₂ ( Fig. 10B(a)) eine an nicht mit Informationen zu versehende Bildelemente angelegte Spannung | V ₁- V ₂| ausreichend beabstandet von V ON 1 , nämlich insbesondere auf weniger als V ON 1 /1,2 einzustellen. To achieve these conditions, it is advantageous in the phase t ₂ one to not scale with information to be provided pixel voltage (Figure 10B (a).) | V ₁- V ₂ | sufficiently spaced from V ON 1, namely, in particular less than V ON set 1 / 1.2. Folglich ist gemäß dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel die folgende Bedingung einzuhalten: Consequently must be maintained in accordance with the example shown in Figure 10, the following condition.:

1 < | V(t) |/| V ₂| < 10 1 <| V(t) | / | V ₂ | <10

Dabei ist es nicht erforderlich, daß eine an ein jeweiliges Bildelement angelegte Spannung und ein an eine jweilige Elektrode angelegtes Signal symmetrisch ist oder rechteckige Form hat. It is not necessary that a voltage applied to a respective picture element and a voltage applied to an electrode jweilige signal is symmetric or rectangular shape. Es sei angenommen, daß der Maximalwert eines an die Abtastelektroden innerhalb der Phase t ₁ + t ₂ angelegten elektrischen Signals (der Spannung in bezug auf das Massepotential) den Pegel V(t)max. , der Minimalwert des Signals den Pegel V(t)min. , ein an eine gewählte Signalelektrode entsprechend einem Informationszustand angelegtes elektrisches Signal (Bezugsspannung in bezug auf das Massepotential) den Pegel V ₂ und daß ein an die nichtgewählten Signalelektroden entsprechend dem informationslosen Zustand angelegtes elektrisches Signal (Relativspannung) den Pegel V 2 a hat. It is assumed that the maximum value of a to the scanning electrodes within the phase t ₁ + t ₂ applied electrical signal (the voltage with respect to ground potential) to the level V(t) max., The minimum value of the signal level V( t) min., one corresponding to an information state applied to a selected signal electrode an electrical signal (reference voltage with respect to ground potential) to the level V ₂ and that a signal applied to the non-selected signal electrodes corresponding to the information-free state electrical signal (relative voltage) to the level V 2 a has. Zur Ansteuerung der Flüssigkristalleinrichtung ist es vorteilhaft, folgende Bedingungen einzuhalten: For driving the liquid crystal device, it is advantageous to maintain the following conditions:

1 < | V(t)max. |/| V ₂ | < 10, 1 <| V(t) max |. / | V ₂ | <10,
1 < | V(t)min. |/| V ₂ | < 10, 1 <| V(t) min |. / | V ₂ | <10,
1 < | V(t)max. |/| V 2 a | < 10, 1 <| V(t) max |. / | V 2 a | <10,
1 < | V(t)min. |/| V 2 a | < 10. 1 <| V(t) min |. / | V 2 a | <10th

In Fig. 11 stellt die Abszisse ein Verhältnis k eines an die Abtastelektroden angelegten elektrischen Signals V ₁ zu einem an die Signalelektroden angelegten elektrischen Signal ± V ₂ dar, das sich gemäß dem anhand der Fig. 10 erläuterten Ausführungsbeispiel ändert. In Fig. 11, the abscissa represents a ratio k of an applied electrical signal to the scanning electrodes V ₁ to an applied electrical signal to the signal electrodes ± V ₂, which changes according to the explained with reference to Fig. 10 embodiment. Im einzelnen zeigt die grafische Darstellung in Fig. 11 die Änderung des Verhältnisses von einer an ein gewähltes Bildelement (zwischen einer gewählten Signalelektrode und einer gewählten oder nichtgewählten Abtastelektrode) angelegten maximalen Spannung | V ₁ + V ₂| zu einer an ein nichtgewähltes Bildelement (zwischen einer nichtgewählten Signalelektrode und einer gewählten oder nichtgewählten Abtastelektrode) angelegten Spannung | V ₂| sowie zu einer während der Phase t ₁ nach Fig. 10B(a) (oder während der Phase t ₂ nach Fig. 10B(b)) angelegten Spannung | V ₂- V ₁| (wobei die Spannungen jeweils als Absolutwert ausgedrückt sind). In particular, Figure 11 shows the graph of FIG changing the ratio of a to a selected pixel scale (between a selected signal electrode and a selected or not selected scanning) maximum voltage |. V ₁ + V ₂ | a to an unelected pixel (between a non-selected signal electrode and a selected or non-selected scanning electrode) applied voltage | V|., as well as to a during the period t ₁ in FIG 10B (a.) (or during the phase t ₂ of FIG 10B (b)) applied voltage | V ₂- V ₁ | (where the voltages are each expressed as an absolute value). Aus dieser grafischen Darstellung ist ersichtlich, daß es vorteilhaft ist, wenn das Verhältnis k = | V ₁/ V ₂| größer als 1 ist und insbesondere in einem Bereich liegt, der durch die Ungleichung 1 < k < 10 ausgedrückt ist. From this graph it can be seen that it is advantageous, when the ratio k = | V ₁ / V ₂ | is greater than 1, and is particularly in a range that is expressed by the inequality 1 <k <10.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Flüssigkristalleinrichtung mittels einer Sinus- oder einer Dreickspannung anzusteuern, solange sich ein wirksames Zeitintervall ergibt. Also in this embodiment, it is possible to drive the liquid crystal device using a sine or a Dreickspannung as long as there is an effective time interval.

Bei der erfindungsgemäßen Modulationsvorrichtung ist es in einer Betriebsart möglich, einen Teil einer Bildfläche, in welchen zuvor ein Bild eingeschrieben worden ist, mit einem anderen Bild neu zu beschriften. In modulation device according to the invention, it is possible in a mode with a different image to label a portion of an image area in which an image has been previously enrolled new.

Ein vorzugsweise gewähltes Ausführungsbeispiel für diese Betriebsweise wird nun anhand der Fig. 12A bis 12D beschrieben, welche jeweils elektrische Signale zeigen, die an die gewählte Abtastelektrode 32 (s) bzw. A preferably chosen embodiment for this mode of operation will now be described with reference to FIGS. 12A to 12D, which show respectively electrical signals to the selected scanning electrode 32 (s) or an die anderen (nichtgewählten) Abtastelektroden angelegt werden. are applied to the other (non-selected) scanning electrodes. Die Fig. 12A(c) und 12A(d) zeigen jeweils elektrische Signale, die an die gewählten Signalelektroden 33 (s) bzw. FIG. 12A (c) and 12A (d) respectively show electric signals applied to the selected signal electrodes 33 (s) or an die nichtgewählten Signalelektroden 33 (n) angelegt werden. are applied to the non-selected signal electrodes 33 (n). In den Fig. 12A(a) bis 12A(d) stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Beispielsweise wird bei der Anzeige eines Laufbilds eine Abtastelektrode aufeinanderfolgend und periodisch angewählt. In FIGS. 12A (A) to 12A (d), the abscissa and ordinate each represent the time or voltage. For example, a scanning electrode is selected successively and periodically when displaying a motion picture. Wenn an die gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal mit mehreren Phasen jeweils unterschiedlicher Spannung angelegt wird, wird erreicht, daß zwischen den beiden stabilen Zuständen des Flüssigkristalls leicht mit hoher Geschwindigkeit umgeschaltet werden kann. When an electric signal with a plurality of phases each having a different voltage is applied to the selected scanning electrode, is achieved in that between the two stable states of the liquid crystal can be switched easily at high speed.

Andererseits werden gemäß Fig. 12A(b) die anderen Abtastelektroden 32 (n) geerdet und damit mit 0 V beaufschlagt. On the other hand, the other scanning 32 (n) are shown in FIG. 12A (b) grounded and thus subjected to 0V. Gemäß Fig. 12A(c) wird an die gewählten Signalelektroden 33 (s) ein elektrisches Signal V angelegt, während gemäß Fig. 12A(d) an die nichtgewählten Signalelektroden 33 (n) ein elektrisches Signal -V angelegt wird. Referring to FIG. 12A (c), an electric signal V is applied, while as shown in FIG. 12A (d) to the non-selected signal electrodes 33 (n) -V an electrical signal is applied to the selected signal electrodes 33 (s). In diesem Fall wird die Spannung V auf einen Wert eingestellt, der die folgenden Bedingungen erfüllt: In this case, the voltage V is set to a value which satisfies the following conditions:

V < V th 1 < 2 V und -V < - V th 2 < -2 V. V <V th 1 <2 V and -V <- V th 2 <-2 V.

Die Kurvenformen der an die jeweiligen Bildelemente, nämlich die in Fig. 3 gezeigten Bildelemente A , B , C und D , hierbei angelegten Spannungen sind jeweils in den Fig. 12B(a), 12B(b), 12B(c) und 12B(d) gezeigt. The waveforms of the picture elements A shown in the respective picture elements, namely in Fig. 3, B, C and D, in this case the voltages applied are shown in Figs. 12B (a), 12B (b), 12B (c) and 12B ( d). Wie es aus den Fig. 12B(a) bis 12B(d) ersichtlich ist, wird während der Phase t ₂ an das Bildelement A auf der gewählten Abtastzeile eine Spannung 2 V über der Schwellenspannung V th 1 angelegt, während in der Phase t ₁ an das Bildelement B der gleichen Abtastzeile eine Spannung -2 V über dem Schwellenpegel V th 2 angelegt wird. As to 12B (d) is seen from the FIG. 12B (a), during the phase t ₂ to the pixel A on the selected scanning line, a voltage 2 V above the threshold voltage V th 1 is applied, while in the phase t ₁ at the pixel B of the same scan line, a voltage -2V over the threshold level V th 2 is applied. Infolgedessen wird die Ausrichtung des Flüssigkristalls in Abhängig davon bestimmt, ob auf der gewählten Abtastelektrodenzeile eine jeweilige Signalelektrode gewählt ist oder nicht. As a result, the alignment of the liquid crystal is determined depending on whether a respective signal electrode is selected on the selected Abtastelektrodenzeile or not. Wenn nämlich eine Signalelektrode gewählt ist, werden die Flüssigkristallmoleküle in den ersten stabilen Zustand ausgerichtet. Namely, when a signal electrode is selected, the liquid crystal molecules are oriented in the first stable state. Wenn die betreffende Signalelektrode nicht gewählt ist, werden die Moleküle in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet. If the signal electrode in question is not selected, the molecules in the second stable state to be aligned. In jedem Fall ist die erzielte Ausrichtung unabhängig von dem vorangehenden Zustand des jeweiligen Bildelements. In any case, the obtained orientation is independent of the previous state of the respective image element. Andererseits wird in den nichtgewählten Abtastzeilen an die Bildelemente C und D eine Spannung + V oder -V angelegt. On the other hand, a voltage + V or -V is applied to the non-selected scanning lines to the picture elements c and d. Infolgedessen bleiben die Flüssigkristallmoleküle der jeweiligen Bildelementen C und D in der Ausrichtung, die den bei der letzten Abtastung hervorgerufenen Signalzuständen entspricht. As a result, the liquid crystal molecules of the respective picture elements C and D remain in the orientation corresponding to those induced at the last scan signal states.

In Fig. 12C ist ein Beispiel für ein Bild nach dem Beenden der Abtastung einer Zeile gezeigt. In Fig. 12C is an example of an image after the completion of the scanning of one line is shown. In dieser Figur stellt ein strichlierter Bereich P den Hellzustand dar, während ein Leerbereich Q den Dunkelzustand darstellt. In this figure, a dotted region P is the bright state, while a blank area Q is the dark state. Danach wird für diesen Fall in Fig. 12D(a) ein Beispiel gezeigt, bei dem das Bild teilweise neu eingeschrieben wird. Then an example is shown for this case in Fig. 12D (a), in which the image is partially rewritten. Wenn gemäß der Darstellung in dieser Figur nur derjenige Bereich neu beschriftet werden soll, der durch eine Gruppe von Abtastelektroden Xa und eine Gruppe von Signalelektroden Ya festgelegt ist, werden Abtastsignale aufeinanderfolgend nur im Bereich Xa angelegt. If, as shown in this figure, only the portion to be re-labeled, which is defined by a group of scanning Xa and a group of signal electrodes Ya, scan signals are sequentially applied only in the region Xa. Ferner werden im Bereich Ya Informationssignale angelegt, die sich in Abhängigkeit davon ändern, ob eine Information vorliegt oder nicht. Further information signals are applied in the field Ya that change depending on whether information exists or not. Gemäß Fig. 12D(b) wird an die Gruppe der Abtastelektroden, die einen Bereich bildet, innerhalb dem die bei der letzten Abtastung eingeschriebene Information aufrecht erhalten werden soll (nämlich für die keine neue Information eingeschrieben wird), ein Signal (von beispielsweise 0 V) angelegt. As shown in FIG. 12D (b) is the group of scanning, forms a range within which the registered at the last sampling information is to be maintained (Namely, for the written no new information), a signal (for example, 0 V ) is applied. Demnach ändert sich bei der Abtastung der Gruppe der Abtastelektroden Xa eine an die jeweiligen Bildelemente mittels der Signalelektroden Y angelegten Spannung gemäß der Darstellung in Fig. 12D(c), während dann, wenn keine Abtastung ausgeführt wird, die Spannung den in Fig. 12D(d) gezeigten Verlauf hat. Accordingly 12D changes with the scanning of the group of scanning electrodes Xa a voltage applied to the respective picture elements by means of the signal electrodes Y voltage as shown in Fig. (C), while when no scanning is performed, the voltage in Fig. 12D ( d) has shown progress. In jedem Fall liegt die Spannung nicht oberhalb der Schwellenspannung. In each case, the voltage is not above the threshold voltage. Infolgedessen wird das bei der letzten Abtastung erhaltene Bild unverändert beibehalten. The image obtained at the last scan Consequently unchanged.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Flüssigkristallzelle mittels einer Sinus- oder einer Dreieckspannung anzusteuern, solange eine wirksame Zeitdauer gegeben ist. Also in this embodiment, it is possible to drive the liquid crystal cell by means of a sinusoidal or a triangular voltage as long as an effective period of time is given.

In Fig. 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. In Fig. 13, another embodiment is shown. Im einzelnen ist in Fig. 13(a) ein Signal an einer gewählten Abtastelektrode, in Fig. 13(b) ein Signal an einer nichtgewählten Abtastelektrode, in Fig. 13(c) ein (dem Vorliegen einer Information entsprechendes) gewähltes Informationssignal, in Fig. 13(d) ein (dem Fehlen einer Information entsprechendes) nichtgewähltes Informationssignal und in Fig. 13(e) ein Informationssignal gezeigt, welches keine Zustandsänderung herbeiführt. Specifically, in Fig. 13 (a) a signal to a selected scanning electrode, in Fig. 13 (b) a signal to a non-selected scanning electrode, in Fig. 13 (c) is a (the presence of an information corresponding) selected information signal, in Fig. 13 (d) (the absence of a corresponding information) is not selected information signal and in Fig. 13 (e), an information signal which does not cause a change of state.

Ein in Fig. 13(e) gezeigter Wert Va wird so gewählt, daß die folgenden Bedingungen eingehalten werden: . A in Figure 13 (e) shown Va is chosen such that the following conditions are met:

| Va-V | < | V th 1 |, | V th 2 | | Va-V | <| V th 1 |, | V th 2 |
| Va | < | V th 1 |, | V th 2 | | Va | <| V th 1 |, | V th 2 |

Fig. 14 zeigt ein nächstes Ausführungsbeispiel. Fig. 14 shows a next embodiment. Auf gleichartige Weise wie in Fig. 13 ist in Fig. 14(a) ein Signal an einer gewählten Abtastelektrode, in Fig. 14(b) ein Signal an nichtgewählten Abtastelektroden, in Fig. 14(c) ein dem Vorliegen einer Information entsprechendes gewähltes Informationssignal, in Fig. 14(d) ein dem Fehlen von Informationen entsprechendes nichtgewähltes Informationssignal und in Fig. 14(e) ein Informationssignal zum Aufrechterhalten eines bei der letzten Abtastung erzielten Zustands gezeigt. In a similar manner as in FIG. 13, FIG. 14 (a) a signal to a selected scanning electrode, in Fig. 14 (b) a signal to non-selected scanning electrodes in Fig. 14 (c) a the presence of an information corresponding to selected an information signal for maintaining a state achieved in the last scan information signal shown in Fig. 14 (d) the absence of a corresponding information is not selected information signal and in Fig. 14 (e). Zur Ansteuerung der Flüssigkristalleinrichtung müssen bei dem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel die folgenden Bedingungen erfüllt sein: For driving the liquid crystal device must be fulfilled in the embodiment shown in Fig 14, the following conditions.:

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird nach dem Anlegen eines Informationssignals an die Gruppe der Signalelektroden unter Synchronisierung mit einem an eine gewählte Abtastelektrode angelegten Abtastsignal und vor dem selektiven Anlegen eines darauffolgenden Informationssignals an die Gruppe der Signalelektroden unter Synchronisierung mit dem Anlegen von Abtastsignalen an darauffolgend gewählte Abtastelektroden eine Hilfssignal- Anlegeperiode für das Anlegen eines Signals vorgesehen, das von dem selektiv an die Gruppe der Signalelektroden angelegten Informationssignal verschieden ist. In another embodiment, after applying an information signal to the set of signal electrodes in synchronism with a voltage applied to a selected scan sampling and before the selective application of a subsequent information signal to the group of signal electrodes in synchronism with the application of scanning signals to subsequently selected scanning a Hilfssignal- application period for the application of a signal is provided which is different from the information signal is selectively applied to the group of signal electrodes.

Die Einzelheiten dieses Ausführungsbeispiels werden nun anhand der Fig. 15 bis 17 beschrieben. The details of this embodiment will now be described with reference to FIGS. 15 to 17.

Fig. 15 ist eine schematische Ansicht einer Zelle 151 mit einer Matrixelektrodenanordnung, in der ein (nicht gezeigtes) ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial eingeschlossen ist. Fig. 15 is a schematic view of a cell 151 comprising a matrix electrode arrangement, in which a (not shown) ferroelectric liquid crystal material is enclosed. In dieser Figur sind mit 152 und 153 jeweils eine Gruppe von Abtastelektroden bzw. eine Gruppe von Signalelektroden bezeichnet. In this figure, with 152 and 153 respectively a group of scanning or a group of signal electrodes respectively. Zuerst wird der Fall beschrieben, daß eine Abtastelektrode S ₁ angewählt ist. Fig. 16(a) zeigt ein an die gewählte Abtastelektrode S ₁ angelegtes elektrisches Abtastsignal, während die Fig. 16(b) elektrische Abtastsignale zeigt, die an andere (nichtgewählte) Abtastelektroden S ₂, S ₃, S ₄ usw. angelegt werden. First, the case Fig it is described that a scanning electrode S ₁ is selected.. 16 (a) shows one of the selected scanning electrode S ₁ applied electric scanning signal, while FIG. 16 (b) electrical scanning signals showing the other (non-selected) scanning S ₂, ₃ S, S ₄, etc. are applied. Die Fig. 16(c) und 16(d) zeigen jeweils elektrische Informationssignale, die an gewählte Signalelektroden I ₁, I ₃ und I ₅ bzw. an nichtgewählte Signalelektroden I ₂ und I ₄ angelegt werden. Fig. 16 (c) and 16 (d) show electrical information signals which are applied to selected signal electrode I ₁, I ₃ and I ₅ or to non-selected signal electrodes I and I ₂ ₄. In den Fig. 16 und 17 stellen die Abszisse und die Ordinate jeweils die Zeit bzw. eine Spannung dar. Bei der Anzeige eines Laufbilds wird beispielsweise aus der Abtastelektrodengruppe 152 aufeinanderfolgend und periodisch eine Abtastelektrode angewählt. In Figs. 16 and 17, the abscissa and ordinate each represent the time or voltage. When viewing a motion picture, a scanning electrode is, for example, the scan electrode 152 sequentially and periodically selected. Gemäß Fig. 16(a) wird an eine gewählte Abtastelektrode (S ₁) eine Wechselspannung angelegt, die während einer Phase t ₁ 2 V und während einer Phase t ₂ -2 V beträgt. As shown in FIG. 16 (a) to a selected scanning (S ₁) applying an alternating voltage during a phase t ₁ 2 V and during a period t ₂ -2 volts. Wenn an die auf diese Weise gewählte Abtastelektrode ein elektrisches Signal angelegt wird, das mehrere Phasen mit zueinander verschiedenen Spannungspegeln hat, ist es möglich, den Zustandsübergang zwischen dem ersten und dem zweiten stabilen Zustand entsprechend dem optischen Dunkelzustand bzw. Hellzustand mit hoher Geschwindigkeit herbeizuführen. When an electrical signal is applied to the thus selected scanning electrode, having a plurality of phases having mutually different voltage levels, it is possible to bring about the state transition between the first and the second stable state corresponding to the optical dark state and bright state at a high speed.

Andererseits werden gemäß Fig. 16(b) die Abtastelektroden S ₂ bis S ₅ geerdet. On the other hand, the scanning S ₂ be grounded to S ₅ shown in Fig. 16 (b). Ferner haben die den gewählten Signalelektroden I ₁, I ₃ und I ₅ zugeführten elektrischen Signale gemäß Fig. 16(c) den Pegel V , während gemäß Fig. 16(d) die den nichtgewählten Signalelektroden I ₂ und I ₄ zugeführten elektrischen Signale den Pegel -V haben. Further, the the selected signal electrodes I ₁, I ₃ and I ₅ supplied electrical signals shown in Fig. 16 (c) the level of V as shown in Fig. 16 (d) the non-selected signal electrodes I ₂ and I ₄ electrical signals supplied to the level -V have. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die jeweiligen Spannungen vorteilhaft auf einen Wert eingestellt, der den folgenden Bedingungen genügt: In this embodiment, the respective voltages are advantageously set to a value that satisfies the following conditions:

V < V th 2 < 3 V V <V th 2 <3 V
-3 V < - V th 1 < -V -3 V <- V th 1 <-V

In den Fig. 17(a) und 17(b) sind die Kurvenformen von Spannungen gezeigt, die infolge dieser elektrischen Signale beispielsweise an die Bildelemente A und B angelegt werden. In Figs. 17 (a) and 17 (b) illustrates the waveforms of voltages are shown, which are applied for example to the picture elements A and B as a result of these electrical signals. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß während der Phase t ₂ an das Bildelement A auf der gewählten Abtastzeile eine Spannung 3 V über der Schwellenspannung V th 2 angelegt wird. From these figures it is seen that during the phase t ₂ to the pixel A on the scanning line selected, a voltage 3 V above the threshold voltage V th 2 is applied. Gleichermaßen wird während der Phase t ₁ an das Bildelement B der gleichen Abtastzeile eine Spannung -3 V unterhalb der Schwellenspannung - V th 1 angelegt. Similarly, during the phase t ₁ to the pixel B of the same scan line, a voltage below the threshold voltage of -3 V - V th 1 is applied. Infolgedessen wird die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in Abhängigkeit davon bestimmt, ob an einer gewählten Abtastzeile eine Signalelektrode gewählt ist oder nicht. As a result, the alignment of the liquid crystal molecules as a function thereof is determined whether a signal electrode is selected at the selected scan line or not. Wenn nämlich die Signalelektrode gewählt ist, werden die Flüssigkristallmoleküle in den ersten stabilen Zustand ausgerichtet, während sie in den zweiten stabilen Zustand ausgerichtet werden, wenn die Signalelektrode nicht gewählt ist. Namely, when the signal electrode is selected, the liquid crystal molecules are oriented in the first stable state, while they are oriented to the second stable state when the signal electrode is not selected.

Andererseits werden gemäß den Fig. 17(c) und 17(d) an den nicht gewählten Abtastzeilen an alle Bildelemente die Spannungen V oder -V angelegt, welche jeweils nicht über der Schwellenspannung liegen. On the other hand, according to the FIG. 17 (c) and 17 (d) to the non-selected scanning lines on all the pixels, the voltages applied V or -V, which do not each lie above the threshold voltage. Infolgedessen behalten die Flüssigkristalle in den Bildelementen auf den Abtastzeilen mit Ausnahme der gewählten Abtastzeilen die Ausrichtung bei, die dem Anzeigezustand entspricht, welcher bei der letzten Abtastung erzielt wurde. Consequently, to keep the liquid crystals in the pixels on the scan lines with the exception of the selected scanning lines in the orientation that corresponds to the display state, which was achieved during the last scan.

Es werden nun Probleme betrachtet, die in der Praxis auftreten können, wenn die Flüssigkristalleinrichtung als Sichtanzeigeeinheit betrieben wird. It will now be considered problems that may occur in practice, when the liquid crystal device is operated as a visual display unit. In Fig. 15 sei angenommen, daß aus den an den Kreuzungspunkten der Abtastelektroden S ₁ bis S ₅ usw. mit den Signalelektroden I ₁ bis I ₅ usw. die Bildelemente an den gestrichelt dargestellten Kreuzungen dem Hellzustand entsprechen, während diejenigen an den leer dargestellten Kreuzungspunkten dem Dunkelzustand entsprechen. In Fig. 15 it is assumed that from the through I ₅, etc., the picture elements on the dashed lines shown crossings correspond to the intersections of the scanning electrodes S ₁ to S ₅, etc. to the signal electrodes I ₁ the bright state, while those at the crossing points empty shown the dark state meet. Betrachtet man nun die Signalelektrode I ₁ in Fig. 15, so wird das entsprechend an der Abtastelektrode S ₁ geformte Bildelement A in den Hellzustand versetzt, während alle anderen, an der Signalelektrode I ₁ geformten Bildelemente in den Dunkelzustand versetzt werden. Fig. 18(a) zeigt den Fall, daß der Signalelektrode I ₁ ein Abtastsignal und ein Informationssignal zugeführt wird, wobei eine an dem Bildelement A anliegende Spannung im Zeitablauf dargestellt ist. Considering now the signal electrode I ₁ in FIG. 15, the corresponding to the scanning electrode S ₁ shaped picture element A is set to the bright state, while all other, I ₁ shaped picture elements are set to the dark state on the signal electrode. Fig. 18 ( a) shows the case that the signal electrode I ₁ a scan signal and an information signal is supplied, wherein a voltage applied to the picture element A voltage is shown over time.

Wenn die Flüssigkristalleinrichtung beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 18(a) angesteuert und die Abtastelektrode S ₁ abgetastet wird, wird während des Zeitraums t ₂ an das Bildelement A eine Spannung 3 V über der Schwellenspannung V th 2 angelegt, Aus diesem Grund wird unabhängig von vorangehenden Zuständen das Bildelement A in einen ausgerichteten stabilen Zustand, nämlich den Hellzustand geschaltet. When the liquid crystal device driven, for example, as shown in Fig. 18 (a) and the scanning electrode S ₁ is scanned, during the period t ₂ to the picture element A, a voltage 3 V above the threshold voltage V th 2 is applied, this reason is independently the picture element A is switched from the preceding states in an aligned stable state, namely the bright state. Danach wird gemäß Fig. 18(a) während der Abtastung der Abtastelektroden S ₂ bis S ₅ fortgesetzt eine Spannung -V angelegt. Then continues as shown in FIG. 18 (a) during scanning of the scanning electrodes S ₂ to a voltage -V S ₅ applied. Da in diesem Fall die Spannung -V nicht die Schwellenspannung - V th 1 übersteigt, behält das Bildelement A den Hellzustand bei. Since, in this case, the voltage -V not the threshold voltage - V th exceeds 1, the pixel A maintains the bright state. Wenn jedoch eine vorbestimmte Information angezeigt wird, indem gemäß den vorstehenden Ausführungen der einen Signalelektrode fortgesetzt ein Signal in einer Richtung zugeführt wird (die in diesem Fall dem Dunkelzustand entspricht), nimmt die Anzahl der Abtastzeilen in starkem Ausmaß zu, so daß bei der Hochgeschwindigkeits-Ansteuerung der Flüssigkristalleinrichtung einige Probleme auftreten müssen. However, if a predetermined information is displayed by a signal is supplied in one direction continue in accordance with the foregoing the one signal electrode (which in this case corresponds to the dark state), the number of scanning lines to a great extent, so that in the high-speed driving the liquid crystal device must occur some problems. Dies wird anhand von Versuchsdaten erläutert. This will be explained based on experimental data.

Fig. 19 ist eine grafische Darstellung, in der die Zeitabhängigkeit einer zum Schalten erforderlichen Schwellenspannung für die Fälle aufgetragen ist, daß als ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial DOBAMBC (gemäß 192 in Fig. 19) bzw. HOBACPC (gemäß 191 in Fig. 19) verwendet wird. Fig. 19 is a graphical representation in which the time dependence of a required for switching threshold voltage is plotted for the cases in that the ferroelectric liquid crystal material DOBAMBC is or HOBACPC used (in Fig. 19 according to 192) (referred to in 191 in Fig. 19). Bei diesem Beispiel betrug die Schichtdicke des Flüssigkristalls 1,6 µm, während die Temperatur auf 70°C gehalten wurde. In this example, the thickness of the liquid crystal layer was 1.6 microns, while the temperature was kept at 70 ° C. Bei diesem Versuch wurden als Grundplatten, zwischen denen der Flüssigkristall hermetisch eingeschlossen war, beispielsweise Glasplatten verwendet, auf die Indium-Zinn-Oxid (ITO) aufgedampft war, wobei die Schwellenspannungen V th 1 und V th 2 einander nahezu gleich waren, nämlich zu V th 1V th 2 (≡ V th ) ermittelt wurden. In this experiment, as the base plates between which the liquid crystal was hermetically enclosed, for example, used glass plates, was deposited on the indium tin oxide (ITO), the threshold voltages V TH 1 and V TH 2 were each other nearly the same, namely to V th 1V th 2 (≡ V th) were determined.

Aus Fig. 19 ist ersichtlich, daß die Schwellenspannung V th von der Anlege-Zeitdauer abhängig ist und eine steilere Zunahme zeigt, sobald die Anlege-Zeitdauer kürzer wird. From Fig. 19 it can be seen that the threshold voltage V th of the contacting time period is dependent on a steeper increase shows, when the application time period is shorter. Wie aus den vorstehend angeführten Betrachtungen zu entnehmen ist, treten gewisse Probleme auf, wenn ein Ansteuerungsverfahren gemäß der Darstellung 18(a) bei einer Vorrichtung angewandt wird, die eine sehr große Anzahl von Abtastzeilen aufweist und mit hoher Geschwindigkeit angesteuert werden soll. As can be seen from the considerations mentioned above, some problems occur, if a driving method according to the representation 18 (a) is applied to a device having a very large number of scanning lines and will be driven at high speed. Selbst wenn nämlich beispielsweise das Bildelement A während der Zeit der Abtastung der Abtastelektrode S ₁ auf den Hellzustand geschaltet wird, wird nach der Beendigung der betreffenden Abtastung ständig weiter eine Spannung -V angelegt, wodurch es möglich ist, daß das Bildelement in den Dunkelzustand geschaltet wird, bevor die Abtastung einer Bildfläche abgeschlossen ist. Namely, even if for example, the picture element A is switched to the bright state during the time of scanning of the scanning electrode S ₁, is constantly a voltage -V is applied after the completion of the respective scanning, whereby it is possible that the picture element is switched to the dark state before scanning an image area is completed.

Diese nachteilige Erscheinung kann mit der in Fig. 18(b) gezeigten Ansteuerung vermieden werden. This adverse phenomenon can be avoided in Fig. 18 (b), control. Demzufolge werden die Abtastsignale und die Informationssignale nicht aufeinanderfolgend zugeführt, sondern es ist eine vorbestimmte Zeitdauer Δ t als Hilfssignal-Anlegedauer vorgesehen, während der ein Hilfssignal abgegeben wird, mit dem während dieser Zeitdauer die Signalelektroden geerdet bzw. mit Masse verbunden werden. Accordingly, the scan signals and the information signals are not supplied sequentially, but it is a predetermined time period Δ t as an auxiliary signal application period is provided during which an auxiliary signal is supplied, with which, during this period, the signal electrodes are connected to ground or to ground. Während der Hilfssignal-Anlegedauer wird die Abtastelektrode gleichermaßen geerdet, so daß zwischen den Abtastelektroden und den Signalelektroden 0 V anliegt. While the auxiliary signal application time, the scanning electrode is equally grounded so that applied between the scanning electrodes and the signal electrodes 0V. Auf diese Weise ist es möglich, die in Fig. 19 gezeigte Abhängigkeit der Schwellenspannung des ferroelektrischen Flüssigkristalls von der Spannungsanlegedauer im wesentlichen auszuschalten. In this way it is possible to eliminate the dependence shown in Fig. 19, the threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal by the voltage applying duration substantially. Hierdurch wird verhindert, daß der in dem Bildelement A erreichte Hellzustand auf den Dunkelzustand umgeschaltet wird. This prevents that the reached in the pixel A bright state is switched to the dark state. Die gleiche Erörterung gilt auch für die anderen Bildelemente. The same discussion applies to the other pixels.

Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, daß eine einmal eingeschriebene Information bis zum nachfolgenden Einschreiben aufrecht erhalten werden kann, obwohl der ferroelektrische Flüssigkristall die in Fig. 19 gezeigten Eigenschaften hat. This embodiment is characterized in that a once written information to the following writing can be maintained, although the ferroelectric liquid crystal has the characteristics shown in Fig. 19.

Hierbei werden an die Abtastelektroden und die Gruppe der Signalelektroden die in dem Zeitdiagramm in Fig. 20 gezeigten Signale angelegt. Here, the signals shown in the timing chart in Fig. 20 are applied to the scanning electrodes and the group of signal electrodes.

In Fig. 20 ist mit V eine vorbestimmte Spannung bezeichnet, die in geeigneter Weise entsprechend dem Flüssigkristallmaterial, dessen Schichtdicke, der Einstellungstemperatur, den Oberflächenbearbeitungszuständen der Grundplatten usw. bestimmt wird, wobei die Abtastsignale Impulse sind, die zwischen +2 V Signalelektroden und -2 V wechseln. In Fig. 20 is V, a predetermined voltage referred to in an appropriate manner in accordance with the liquid crystal material whose layer thickness, the setting temperature, the surface treatment conditions of the base plates, etc. determined, wherein the sampling signals pulses are between +2 V signal electrodes and -2 Switch V. Jedes der Gruppe der Signalelektroden synchron mit den Impulsen zugeführte Informationssignal ist entsprechend der Information "Hell" oder "Dunkel" eine Spannung mit dem Pegel + V bzw. -V . Each of the group of signal electrodes in synchronism with the pulses supplied information signal corresponding to the information "Light" or "dark", a voltage with the level + V or -V. Bei der Betrachtung der Abtastsignale im Zeitablauf ist zwischen einer Abtastelektrode S n (der n -ten Abtastelektrode) und einer Abtastelektrode S n +1 (der (n +1)-ten Abtastelektrode) eine Zeitdauer Δ t vorgesehen, die als Hilfssignal-Anlegedauer dient. When looking at the scan signals in the timing n (the nth scanning electrode) and a scanning electrode S n + 1 (the (n) th scan +1) a time period Δ t provided between a scanning electrode S, which serves as an auxiliary signal application time , Wenn während dieser Zeitdauer der Gruppe der Signalelektroden Hilfssignale mit einer Polarität zugeführt werden, die zu derjenigen der Signale während der Abtastung der Abtastelektrode entgegengesetzt ist, werden den jeweiligen Signalelektroden Zeitmultiplex-Signale gemäß den Kurven I ₁ bis I ₃ in Fig. 20 zugeführt. If during this period of time the group of the signal electrode auxiliary signals are supplied with a polarity which is opposite to that of the signals during the scanning of the scan electrode, the respective signal electrodes time-division multiplex signals in accordance with the curves I ₁ and I ₃ in Fig. 20 are supplied. Das heißt, in Fig. 20 gezeigte Hilfssignale 1 a bis 5 a haben Polaritäten, die jeweils denjenigen von Informationssignalen 1, 2, 3, 4 und 5 entgegengesetzt sind. That is, as shown in Fig. 20 auxiliary signals 1a to 5a have polarities which are respectively opposite to those of information signals 1, 2, 3, 4 and 5. Folglich wird dann, wenn man eine in Fig. 20 gezeigte, an das Bildelement A angelegte Spannung im Zeitablauf betrachtet, selbst dann, wenn aufeinanderfolgend einer einzelnen Signalelektrode das gleiche Informationssignal zugeführt wird, die Abhängigkeit der Schwellenspannung des ferroelektrischen Flüssigkristalls von der Spannungsanlegezeit aufgehoben, da die tatsächlich an dem Bildelement A anliegende Spannung eine Wechselspannung unterhalb der Schwellenspannung V th ist, wodurch verhindert wird, daß eine mittels Abtasten der Abtastelektrode S ₁ gebildete Information (wie in diesem Falle die Information "Hell") umgeschaltet wird, bevor das nachfolgende Einschreiben ausgeführt wird. Consequently, the dependence of the threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal is then, if one considers a. 20 shown in FIG, applied to the picture element A voltage over time, even if successively a single signal electrode, the same information signal is supplied to be withdrawn by the voltage application time, as actually applied to the pixel A voltage is an AC voltage below the threshold voltage V th, thereby preventing that an information by means of scanning of the scanning electrode S formed ₁ (as in this case, the information "Hell") is switched before the subsequent writing executed will.

Die Fig. 21(a) zeigt ein vereinfachtes Schaltbild einer Ansteuereinrichtung zur Ansteuerung der ferroelektrischen Flüssigkristallzelle entsprechend dem in Fig. 20 gezeigten Ansteuerungsschema. Figs. 21 (a) shows a simplified circuit diagram of a driving means for driving the ferroelectric liquid crystal cell according to the driving scheme shown in Fig. 20. Die Flüssigkristallzelle ist mit einer Matrixelektrodenanordnung aus einer Gruppe von Abtastelektroden und einer Gruppe von Signalelektroden gemäß der vorangehenden Beschreibung aufgebaut. The liquid crystal cell is constructed with one matrix electrode arrangement comprising a group of scanning electrodes and a group of signal electrodes according to the foregoing description. Eine Abtastelektroden-Treiberschaltung enthält einen Taktgenerator, der vorbestimmte Taktsignale erzeugt, einen Abtastelektroden wähler, der entsprechend vorbestimmten Taktsignalen Wählsignale zum Anwählen von Abtastelektroden erzeugt, und eine Abtastelektroden-Treiberstufe, die auf die Wählsignale durch aufeinanderfolgendes Ansteuern der Abtastelektroden anspricht. A scanning electrode drive circuit comprises a clock generator which generates predetermined timing signals, a scanning voter who generated in accordance with predetermined clock signals, selection signals for selecting scanning electrodes, and a scanning electrode driver circuit, responsive to the selection signals by sequentially driving the scanning electrodes. Die der Gruppe der Abtastelektroden zugeführten Steuersignale werden dadurch gebildet, daß Taktsignale aus dem Taktgenerator dem Abtastelektroden wähler zugeführt werden und danach die Wählsignale aus dem Abtastelektrodenwähler der Abtastelektroden- Treiberstufe zugeführt werden. The group of scanning the input control signals are formed in that clock signals are supplied to the scanning voters from the clock generator and then the selection signals from the Abtastelektrodenwähler the scan electrode driver stage are fed.

Andererseits enthält eine Signalelektroden-Treiberschaltung den Taktgenerator, einen Datengenerator, der synchron mit den Taktsignalen Datensignale abgibt, einen Datenmodulator, der die aus dem Datengenerator zugeführten Datensignale synchron mit den Taktsignalen moduliert, um Datenmodulationssignale zu erzeugen, die als Informationssignale und Hilfssignale dienen, und eine Signalelektroden-Treiberstufe, die auf die Datenmodulationssignale durch aufeinanderfolgendes Ansteuern der Signalelektroden anspricht. On the other hand, includes a signal electrode drive circuit of the clock generator, a data generator, which outputs in synchronism with the clock signals, data signals, a data modulator, the modulated synchronously the fed from the data generator data signals with the clock signals to generate data modulation signals used as information signals and auxiliary signals, and a signal-electrode driving stage responsive to the data modulation signals by sequentially driving the signal electrodes. Signalelektroden- Steuersignale DM werden dadurch gebildet, daß synchron mit den Taktsignalen die Ausgangssignale bzw. Datensignale DS des Datengenerators dem Datenmodulator zugeführt werden, um die als Ausgangssignale des Datenmodulators erzielten Informationssignale und Hilfssignale der Treiberstufe zuzuführen. Signalelektroden- control signals DM are formed in that the output synchronous signals or data signals DS of the data generator are supplied to the data modulator with the clock signals to supply the data obtained as output signals of the modulator information signals and the auxiliary signals of the driver stage.

Fig. 21(b) zeigt Signale, die von dem Datenmodulator abgegeben werden und die den Signalen I ₁ bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 20 entsprechen. Fig. 21 (b) shows signals are output from the data modulator and I ₁ corresponding to the signals in the above-described embodiment of FIG. 20.

In Fig. 21(c) ist schematisch ein Beispiel einer Schaltung des Datenmodulators dargestellt, dessen Ausgangssignale in Fig. 21(b) gezeigt sind. In Fig. 21 (c) schematically illustrates an example of a circuit of the data modulator shown, whose output signals are shown in Fig. 21 (b). Die in Fig. 21(c) gezeigte Modulatorschaltung weist zwei Inverter 211 und 212 , zwei UND-Glieder 213 und 214 und ein ODER-Glied 215 auf. Shown in Fig. 21 (c) shown modulator circuit comprises two inverters 211 and 212, two AND gates 213 and 214 and an OR gate 215.

Fig. 22 veranschaulicht ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel. FIG. 22 illustrates a modified embodiment. Statt der bei dem in Fig. 20 dargestellten Ausführungsbeispiel benutzten, an eine gewählte Abtastelektrode angelegten ±2 V-Impulse werden bei dem in Fig. 22 gezeigten Ausführungsbeispiel ±3 V-Impulse verwendet. Instead of the embodiment shown in which in Fig. 20 in use, applied to a selected scanning electrode ± 2 V-pulses are in the embodiment shown in FIG. 22 uses ± 3 V pulses.

Auch bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es beispielsweise möglich, die Flüssigkristalleinrichtung mit Sinus- oder Dreieckspannungen anzusteuern. Also, in the embodiments described above example, it is possible to control the liquid crystal device with sine or triangle voltages. Ferner ist es möglich, Schwellenspannungen V th mit unterschiedlichen Werten zu nutzen, die Oberflächenbearbeitungszuständen der beiden Grundplatten entsprechen, zwischen die der Flüssigkristall eingefügt ist. Further, it is possible to use threshold voltages V th with different values, the surface treatment conditions of the two base plates correspond, between which the liquid crystal is inserted. Infolgedessen kann dann, wenn zwei Grundplatten mit voneinander verschiedenen Oberflächenbearbeitungszuständen verwendet werden, in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Schwellenspannungen für die beiden Grundplatten ein bezüglich einer Bezugsspanung, wie z. B. der Spannung "0" (Masse), unsymmetrisches Signal angelegt werden. Consequently, when two base plates may be used having mutually different surface machining conditions in dependence upon the difference between the threshold voltages for the two base plates one with respect to a Bezugsspanung such. As the voltage "0" (ground), unbalanced signal are applied. Darüberhinaus wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein durch Invertieren des letzten Informationssignals erzieltes Hilfssignal verwendet. In addition, a result obtained by inverting the last information signal auxiliary signal is used in the embodiment described above. Es kann jedoch auch ein durch Invertieren der Polarität eines nachfolgenden Informationssignals erzieltes Hilfssignal eingesetzt werden. However, it can also be a result obtained by inverting the polarity of a subsequent information signal auxiliary signal may be used. In diesem Fall kann auch eine Spannung mit einem absoluten Pegel eingesetzt werden, der von denjenigen der Informationssignale verschieden ist. In this case also, a voltage with an absolute level can be used which is different from those of the information signals. Ferner kann ein Hilfssignal verwendet werden, das dadurch erzielt wird, daß nicht nur der Inhalt des letzten Informationssignals, sondern auch der Inhalt mehrerer, bis zu diesem Zeitpunkt verwendeter Informationssignale statistisch berücksichtigt wird. Further, an auxiliary signal may be used, which is achieved in that not only the content of the last information signal, but also the content of several, up to this time, information signals used is taken into consideration statistically.

Die Fig. 23 ist eine schematische Draufsicht auf einen optischen Flüssigkristall-Verschluß bzw. einen Flüssigkristall- Lichtverschluß, der ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Modulationsvorrichtung darstellt. FIG. 23 is a schematic plan view of a liquid crystal-optical shutter or a liquid crystal light shutter, which is an example of a modulation device according to the invention. Mit 231 ist ein Bildelement bezeichnet. With 231 one pixel is labeled. Elektroden an beiden Seiten sind nur an dem Bereich des Bildelements 231 mit einem durchsichtigen Material geformt. Electrodes on both sides are formed only at the portion of the picture element 231 with a transparent material. Die Matrixelektrodenanordnung weist eine Gruppe von Abtastelektroden 232 und eine Gruppe von der Gruppe der Abtastelektroden 232 in Abstand gegenübergesetzten Signalelektroden 233 auf. The matrix electrode assembly comprises a group of scanning 232 and a group of the group of scanning 232 against set at a distance signal electrodes 233.

Die Erfindung kann in einem weiten Bereich auf dem Gebiet optischer Verschlüsse oder Sichtanzeigevorrichtungen angewandt werden, wie beispielsweise bei optischen Flüssigkristall-Verschlüssen, Flüssigkristall- Bildschirmen usw. The invention can be applied in a wide range in the field of optical shutters or display devices, such as in liquid crystal optical shutters, liquid crystal displays, etc.

Classifications
International ClassificationG09G3/34, G09G3/20, G09G3/36
Cooperative ClassificationY10S359/90, G09G2310/04, G09G3/2018, G09G2310/0205, G03C2001/0471, G09G2310/06, G09G3/2014, G09G2320/0209, G09G3/3629, G09G2310/065
European ClassificationG09G3/36C6B
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21 Feb 19858110Request for examination paragraph 44
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