DE3221972C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine zweidimensional adressierbare oder matrixförmige Einrichtung, insbesondere auf eine zweidimensionale Anzeigeeinrichtung, bei der Flüssigkeitskristall-Anzeigeelemente verwendet werden, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 30 19 833 A1 bekannt ist. In letzter Zeit ist vorgeschlagen worden, Fernsehbilder mittels derartiger Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen wiederzugeben. Normalerweise verwendet eine derartige Einrichtung eine Vielzahl von Bildelementeinheiten, die in einer X-Y-Anordnung oder Matrix vorgesehen sind, wobei jedes Bildelementeinheit aus einer Flüssigkristallzelle und einem Schaltelement gebildet ist, das als FET realisiert sein kann. Im allgemeinen sind die Bildelementeinheiten in n horizontalen Zeilen und m vertikalen Spalten angeordnet. Ein Horizontalabtastimpulsgenerator, der im allgemeinen durch ein Schieberegister gebildet wird, hat m Ausgangssignalanschlüsse und vollführt einen Zyklus einmal für jedes Zeilenintervall des Videoeingangssignals, wobei jedes der m Ausgangssignale für einen Bruchteil 1/m des Bildbereiches eines Zeilenintervalls einen hohen Pegel hat. Ein Vertikalabtastimpulsgenerator, der normalerweise als Schieberegister ausgebildet ist, hat n Ausgangssignalanschlüsse und vollführt einen Zyklus einmal für jedes Halbbildintervall (d. h. daß die ungeradzahligen Ausgangssignalanschlüsse aufeinanderfolgend während ungeradzahliger Teilbild-Austastperioden hoch gelegt sind und die geradzahligen Ausgangssignalanschlüsse aufeinanderfolgend während geradzahliger Teilbild-Austastperioden hoch gelegt sind.).

An jedes der n Schaltelemente jeder Spalte ist jeweils eine vertikale Signalübertragungsleitung angeschlossen. An jedes der m Schaltelemente jeder Zeile ist jeweils eine horizontale Signalübertragungsleitung angeschlossen. Jeder der m vertikalen Signalübertragungsleitungen ist mit einem Ausgangsanschluß eines betreffenden Eingangsschaltelementes verbunden, das einen Eingangsanschluß, der mit einem Signaleingang verbunden ist, um ein Video-Eingangssignal empfangen zu können, und eine Steuerelektrode, die mit einem betreffenden der m Ausgangsanschlüsse des horizontal-Abtastimpulsgenerators verbunden ist, hat. Die n horizontalen Signalübertragungsleitungen sind jeweils mit einem betreffenden der n Ausgangsanschlüsse des Vertikalabtastimpulsgenerators verbunden.

Zu jedem gegebenen Augenblick wird das Video-Eingangssignal an eine einzige der Bildelementeinheiten, nämlich an diejenige, für die sowohl der horizontale als auch der vertikale Abtastimpuls einen hohen Pegel hat, gelegt. Jede der Flüssigkristallzellen speichert eine Signalladung, die ihr in der Folge verliehen wird. Die optische Durchlässigkeit jeder dieser Flüssigkristallzellen wird durch ihre betreffende Signalladung gesteuert.

Während jedes Video-Halbbildes wird jeder der Flüssigkristallzellen eine neue Signalladung zugeführt.

Eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die in dieser Weise aufgebaut ist, gibt ein Videobild wieder, das aus einem Mosaik dieser Flüssigkristallzellen gebildet ist, wovon jede eine individuelle optische Durchlässigkeit aufweist, die durch den Pegel des Videosignals zu der Zeit bestimmt ist, zu der sowohl der zugeordnete Vertikal- als auch der zugeordnete Horizontalabtastimpuls einen hohen Pegel hat.

Jede der Flüssigkristallzellen ist als Kondensator mit einer Flüssigkristallschicht, die zwischen einer flachen, transparenten Fangelektrode und einer flachen Bildelementelektrode eingebettet ist, ausgebildet, wobei dieselbe über ein ihr zugeordnetes Schaltelement mit der zugeordneten Vertikalübertragungsleitung verbunden ist. Die letztere verläuft parallel zu der Bildelementelektrode und ist von dieser durch eine isolierende Oxidschicht getrennt. Die Flüssigkristallzellen haben jeweils eine Speicherkapazität C_M zum Speichern der Signalladung, die ihr zugeführt. wird. Unvorteilhafterweise sind ebenfalls parasitäre Kapazitäten C_S zwischen den Vertikalübertragungsleitungen und den Flüssigkristall- Elementen vorhanden.

Die parasitäre Kapazität C_S verursacht folglich, wenn eine Eingangssignalladung, die mit einem bestimmten Bildelement eines Videobildes korrespondiert, einer bestimmten der Flüssigkristallzellen zugeführt wird, für die sowohl das Vertikalabtast- Impulssignal als auch das Horizontalabtast-Impulssignal einen hohen Pegel hat, ein "Nebensprech"- oder Überkopplungs-Signal, das den verbleibenden Flüssigkristallzellen in jeder Spalte (für deren Flüssigkristallzellen das Vertikalabtast-Impulssignal einen niedrigen Pegel hat) zugeführt wird. Dieses Signal hat einen Pegel, der durch Multiplizieren des Video-Eingangsignals mit einem Faktor

bestimmt ist.

Als Ergebnis dieses "Nebensprechens" oder Überkoppelns können, falls in dem Fernsehbild ein helles oder dunkles Objekt erscheint, helle oder dunkle vertikale Balken auf der Anzeigeeinrichtung erscheinen, die sich aufwärts oder abwärts von dem Objekt aus ausstrecken. Diese unangenehme Erscheinung tritt als Ergebnis der Struktur einer derartigen herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung auf und kann nicht durch bloßes Verarbeiten oder Anpassen des Videosignals, das ihr zugeführt wird, verhindert werden.

Die aus der Offenlegungsschrift DE 30 19 833 A1 bekannte matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist in der Matrix angeordnete Flüssigkristall-Bildelemente und einen Elementwähltransistor für jedes Bildelement auf, wobei jeder Elementwähltransistor mit einem Source- Anschluß an eine für jede Spalte der Matrix vorgesehene gemeinsame Source-Leitung angeschlossen ist und mit seinem Gate-Anschluß an eine für jede Zeile der Matrix vorgesehene gemeinsame Gate-Leitung angeschlossen ist und wobei jeder Spalte der Matrix eine Bildsignalabtastschaltung zugeordnet ist, an deren Eingang ein serielles Bildsignal anlegbar ist. Ein Ausgang der Bildsignalabtastschaltung ist dabei direkt ohne zwischengeschalteten Verstärker mit der Source-Leitung verbunden.

Aus der US 38 51 212 ist eine Plasmaanzeigeeinrichtung bekannt, bei der ein "Übersprechen" auf nichtadressierte Elektroden dadurch vermieden wird, daß an benachbarte Signalelektroden Spannungen mit entgegengesetzter Polarität werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung einer einfachen Struktur zu schaffen, die ein "Übersprechen" oder Überkoppeln zwischen benachbarten Anzeigeelementen vermeidet und darüber hinaus ein angenehmes, hochkontrastreiches Bild ohne Beeinträchtigung der Bildqualität wiedergeben kann.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung vorgesehen, die aus einer Vielzahl von Anzeigeelementen (d. h. Bildelementeinheiten) besteht, welche in den Richtungen der X-Achse und der Y-Achse angeordnet sind, um eine X-Y-Matrixanordnung einer vorbestimmten Anzahl von Zeilen und Spalten zu bilden, die jeweils in Richtung der X-Achse bzw. der Y-Achse verlaufen. Jedes dieser Anzeigeelemente enthält eine Flüssigkristallzelle und ein Schaltelement, das mit ersterer verbunden ist, um eine Signalladung an die zugeordnete Flüssigkristallzelle liefern zu können. Eine Signaleingangsschaltung wird mit einer Eingangssignalspannung versorgt, die auf die Anzeigelemente über Vertikalübertragungsleitungen verteilt wird, wobei jede dieser Vertikalübertragungsleitungen mit den Schaltelementen einer zugeordneten Spalte verbunden ist. Eine Vielzahl von Horizontalübertragungsleitungen ist jeweils mit den Schaltelementen einer zugeordneten Zeile verbunden. Es sind außerdem Eingangsschaltelemente vorgesehen, wovon jede die Signaleingangsschaltung mit einer betreffenden Vertikalübertragungsleitung verbindet. Ein Horizontalabtastimpulsgenerator hat eine vorbestimmte Anzahl von Ausgängen und liefert sequentiell Horizontalabtastimpulse, um die Elektroden der Eingangsschaltelemente zu steuern. Ein Vertikalabtastimpulsgenerator liefert sequentiell zweite Abtastimpulse an die Horizontalübertragungsleitungen.

Zwischen den Vertikalübertragungsleitungen und den Flüssigkristallzellen der betreffenden Spalten, die diesen Leitungen zugeordnet sind, besteht eine parasitäre Kapazität. Um jedwedes "Nebensprechen" oder Überkoppeln aufgrund dieser parasitären Kapazität zu kompensieren, sind außerdem Hilfsvertikalübertragungsleitungen vorgesehen, die sich in Richtung der Y-Achse parallel zu den betreffenden Vertikalübertragungsleitungen und diesen zugeordnet erstrecken. Zwischen diesen Hilfsvertikalübertragungsleitungen und den Flüssigkristallzellen der betreffenden Spalten der Anzeigeelemente ist eine vorbestimmte kompensierende Kapazität gebildet. Dementsprechend wird eine Kompensationsspannung, die eine invertierte Darstellung der Signalspannung ist, den Hilfsvertikalübertragungsleitungen gleichzeitig mit Zuführen der Signalspannung zu den zugeordneten Vertikalübertragungsleitungen zugeführt. Um das Überkoppeln oder die Einstreuung in größtmöglichen Ausmaß zu eliminieren, sollte die Kompensationsspannung derart ausgewählt werden, daß sie die Beziehung

erfüllt, wobei C_M, C_S, C_S', V_S und die Speicherkapazität der Flüssigkristallzelle, die parasitäre Kapazität, die vorbestimmte kompensierende Kapazität, der Signalspannungspegel bzw. der Pegel der Kompensationsspannung sind.

Die oben genannten und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden für den Stand der Technik und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Figuren gegebenen Beschreibung ersichtlich. In den Figuren sind gleiche Elemente oder Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Prinzipschaltbild gemäß dem Stand der Technik für eine matrixförmige Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtung.

Fig. 2A, Fig. 2B u. Fig. 2C zeigen Impuls/Zeit-Diagramme zur Erklärung der Wirkungsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Flüssigkristallzelle, die in einer Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wird.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht eines Bereiches der Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 1, wobei nachteilige Effekte aufgrund einer Einstreuung dargestellt sind.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels für eine matrixförmige Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht einer Flüssigkristallzelle der Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 5.

Fig. 7A, Fig. 7B, Fig. 7C u. Fig. 7D zeigen Impuls/Zeitdiagramme zur Erklärung der Wirkungsweise der Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 5.

Zunächst wird zur Erläuterung des technischen Hintergrundes und zur Hervorhebung der Vorteile der vorliegenden Erfindung eine herkömmliche Fernseh-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung anhand von Fig. 1 beschrieben.

In dieser herkömmlichen Einrichtung ist eine Eingangsklemme 1, an die ein Videosignal gelegt wird, mit den jeweiligen Eingangselektroden von m Schaltelementen M₁, M₂ ... M_m verbunden, wobei jedes davon in diesem Beispiel als n-Kanal- Feldeffekttransistor FET ausgebildet ist. Jedes dieser Schaltelemente M₁, M₂ ... M_m hat eine Ausgangselektrode, die jeweils mit einer von m Vertikalübertragungsleitungen L₁, L₂ ... L_m verbunden sind, wovon sich jede in einer vertikalen Richtung oder in Richtung der Y-Achse erstreckt. In diesem Beispiel sind m Vertikalübertragungsleitungen L₁ - L_m korrespondierend mit m Bildelementen in der horizontalen Richtung oder in Richtung der X-Achse vorgesehen.

Ein Horizontalimpulssignalgenerator 2 ist als Schieberegister mit m Stufen ausgebildet, wovon jede einen entsprechenden Signalausgang hat. Dieser Horizontalimpulssignalgenerator 2 wird mit einem Taktsignal versorgt, das eine Frequenz von im wesentlichen mf_H hat, d. h. eine Frequenz, die das m-fache der Horizontalabtastfrequenz f_H des Videosignals beträgt. Dementsprechend liefert der Horizontalimpulssignalgenerator 2 Horizontalabtastsignale Φ_H1, Φ_H2 ... Φ_Hm (Fig. 2B), die an den entsprechenden Ausgangsklemmen des Horizontalimpulssignalgenerators auftreten, um die Elektroden der entsprechenden Schaltelemente M₁, M₂ ... M_m zu steuern.

Die Einrichtung enthält außerdem ein Feld von Bildelementeinheiten, die jeweils als Flüssigkristallzellen C₁₁, C₁₂ ... C_nm ausgebildet sind, denen Schaltelemente M₁₁, M₁₂ ... M_nm zugeordnet sind. Diese Bildelementeinheiten sind in m Spalten in vertikaler Richtung oder in Richtung der Y-Achse und in n Zeilen in horizontaler Richtung oder in Richtung der X-Achse angeordnet. Die ersten und zweiten Indizes, die jeder der Flüssigkristallzellen C₁₁, C₁₂ ... C_nm und den Schaltelementen M₁₁, M₁₂ ... M_nm zugeordnet sind, geben die jeweilige bestimmte Zeile und Spalte dafür an. In diesem Beispiel sind die Schaltelemente M₁₁, M₁₂ ... M_nm als mit Feldeffekttransistoren FET realisiert gezeigt, wobei jeweils eine Eingangselektrode mit der zugeordneten Vertikalübertragungsleitung L₁, L₂ ... L_m und eine Ausgangselektrode mit einer Seite der zugeordneten Flüssigkristallzelle C₁₁, C₁₂ ... C_nm verbunden ist. Die anderen Seiten der Flüssigkristallzellen sind mit einem Anschluß 3 verbunden, der auf ein Gegenpotential gelegt ist.

Ein Vertikalimpulssignalgenerator 4, der als Schieberegister mit n Stufen ausgebildet ist und mit Rücklaufimpulsen als Taktimpulse dafür versorgt wird, liefert n Vertikalabtastsignale Φ_V1, Φ_V2 ... Φ_Vn (Fig. 2A) (zunächst für ungeradzahlige Zeilen, dann für geradzahlige Zeilen) an entsprechenden Ausgängen davon. Diese Vertikalabtastsignale werden entsprechenden Horizontalübertragungsleitungen zugeführt, die jeweils mit den Steuerelektroden aller Schaltelemente einer bestimmten Zeile M₁₁ - M_1m; M₂₁ - M_2m ... M_n1 - M_nm verbunden sind.

Ein typisches Horizontalintervall einer Videoinformation ist in Fig. 2C gezeigt.

Der Horizontalimpulssignalgenerator 2 und der Vertikalimpulssignalgenerator 4 erzeugen ihre betreffenden Horizontalabtastsignale Φ_H1, Φ_H2 ... Φ_Hm bzw. ihre Vertikalabtastsignale Φ_V1, Φ_V2 ... Φ_Vn, wie in Fig. 2A und Fig. 2B gezeigt, so daß die Vertikalabtastsignale Φ_V1, Φ_V2 ... Φ_Vn in abwechselnder Reihenfolge für eine Periode, die gleich einem Horizontalintervall ist, und die Horizontalabtastsignale Φ_H1, Φ_H2 ... Φ_Hm aufeinanderfolgend mit einem Zyklus Φ_H1 - Φ_Hm, der während einer effektiven Bildperiode T_HE (Fig. 2C) jedes Horizontalintervalls auftritt, geliefert werden.

Wenn sowohl das Vertikalabtastsignal Φ_V1 als auch das Horizontalabtastsignal Φ_H1 durch den Vertikalimpulssignalgenerator 4 bzw. den Horizontalimpulssignalgenerator 2 erzeugt wird (d. h. beide Signale haben einen hohen Pegel), wird das Schaltelement M₁ in seinen Schaltzustand EIN versetzt, um das Videoeingangssignal zu der Vertikalübertragungsleitung L₁ durchzuschalten, und die Schaltelemente M₁₁ - M_1m werden in ihren jeweiligen Schaltzustand EIN, versetzt. Es wird ein Strompfad von der Eingangsklemme 1 über das Schaltelement M₁, die Vertikalübertragungsleitung L₁, das Schaltelement M₁₁, die Flüssigkristallzelle C₁₁ zu dem Fangpotentialanschluß 3 gebildet. Auf diese Weise wird, wenn das Vertikalabtastsignal Φ_V1 und das Horizontalabtastsignal Φ_H1 jeweils einen hohen Pegel haben, eine Signalladung, die mit der elektrischen Potentialdifferenz korrespondiert, welche durch ein erstes Bildelement des Videosignals erzeugt wird, über die Schaltelemente M₁ und M₁₁ aufgenommen und durch die Kapazität der Flüssigkristallzelle C₁₁ gehalten. Dies veranlaßt, daß die optische Durchlässigkeit der Flüssigkristallzelle C₁₁ in Übereinstimmung mit dem Pegel des ersten Bildelementes des Videosignals eingestellt wird.

Derselbe Vorgang wird für den Rest der Bildelemente in dem Videosignal durchgeführt, so daß jede der restlichen Flüssigkristallzellen C₁₂ - C_nm in ihrer optischen Durchlässigkeit so eingestellt wird, daß sie mit dem Pegel des betreffenden Bildelementes korrespondiert. Dann werden wiederum für jedes folgende Video-Halbbild Signalladungen an die betreffenden Flüssigkristallzellen C₁₁ - C_nm geliefert. Die optischen Durchlässigkeiten der verschiedenen Flüssigkristallzellen C₁₁ - C_nm werden von einem Bildelement zum anderen verändert, und diejenige jeder Flüssigkristallzelle C₁₁ - C_nm wird von einem Halbbild zum nächsten variiert, so daß die Einrichtung ein wirksames Videobild anzeigen kann.

In der herkömmlichen Einrichtung gemäß Fig. 1 hat jede der Flüssigkristallzellen C₁₁ - C_nm eine Struktur, die in Fig. 3 grundsätzlich gezeigt ist.

Wie in dem vertikalen Schnitt gemäß Fig. 3 gezeigt, ist jede der Flüssigkristallzellen auf einem P-Siliziumsubstrat 11 ausgebildet, auf dem N-Gebiete 12 und 13 und ein P⁺-Gebiet 14 vorgesehen sind, wobei eine Oxidschicht 15 (SiO₂) über diese Gebiete 12, 13 u. 14 gelegt ist. In einem Bereich der Oxidschicht 15, die über den N-Gebieten 12 u. 13 liegt, ist ein Durchgangsloch ausgebildet, und die Oxidschicht 15 ist über einem Bereich des P-Siliziumsubstrats 11, der das N-Gebiet 12 von dem N-Gebiet 13 trennt, und ebenfalls über dem P⁺-Gebiet 14 dünner ausgebildet.

Es sind jeweils polykristalline Siliziumschichten 16, 17 u. 18 auf dem dünnen Bereich der Oxidschicht über dem Gebiet des P-Siliziumsubstrats 11, das das N-Gebiet 12 und das N-Gebiet 13 voneinander trennt, bei einem Durchgangsloch zum Kontaktieren des N-Gebietes 12 und bei einem anderen Durchgangsloch zum Kontaktieren des N-Gebietes 13 angeordnet. Die polykristalline Schicht 18 erstreckt sich außerdem über das P⁺-Gebiet 14.

Daran anschließend ist eine isolierende (d. h. dielektrische) Oxidschicht 19 über diesen polykristallinen Schichten 16, 17 u. 18 ausgebildet.

In Richtung der Y-Achse erstreckt sich oberhalb dieser Oxidschicht 19 eine Metallschicht 20, die eine der betreffenden der Vertikalübertragungsleitungen L₁ - L_M bildet und einen Bereich hat, der sich durch ein Durchgangsloch in der Oxidschicht 19 erstreckt, um die polykristalline Schicht 16 kontaktieren zu können. Auf ähnliche Weise ist oberhalb der Oxidschicht 19 eine weitere Metallschicht 21 vorgesehen. Diese weitere Metallschicht 21 erstreckt sich durch ein Durchgangsloch in der Oxidschicht 19, um die polykristalline Schicht 18 kontaktieren zu können.

Obgleich nicht gezeigt, ist eine betreffende der horizontalen Leitungen mit den polykristallinen Schichten 17 verbunden.

Es ist ersichtlich, daß die polykristallinen Schichten 16, 17 u. 18 die Source-, Gate- und Drain-Elektroden eines Feldeffekttransistors bilden, so daß dann, wenn die polykristalline Schicht 17 auf einem hohen Potential liegt, jedwede Ladung auf der Metallschicht 20 zu der weiteren Metallschicht 21 wandern kann.

Eine weitere Oxidschicht 22 (d. h. eine dielektrische Schicht) ist oberhalb der Oxidschicht 19 und den Metallschichten 20 und 21 ausgebildet, wobei sich ein Durchgangsloch durch diese zu der Metallschicht 21 hin erstreckt. Eine Bildelementelektrode 23, die oberhalb der weiteren Oxidschicht 22 ausgebildet ist, hat einen Bereich, der sich durch das Durchgangsloch darin erstreckt, um die weitere Metallschicht 21 zu kontaktieren. Auf dieser Bildelementelektrode 23 ist eine isolierende Schicht 24 vorgesehen. Zwischen der isolierenden Schicht 24 auf der einen Seite der Bildelementelektrode 23 und einer transparenten Gegenelektrode 26 auf der anderen Seite ist eine Flüssigkristallschicht 25 eingebettet. Die Gegenelektrode 26 ist mit dem Anschluß 3 verbunden, der auf ein Gegenpotential gelegt ist.

Dementsprechend wird in der Flüssigkristallzelle gemäß Fig. 3 dann, wenn eine Signalspannung von der Metallschicht 20 zu der polykristallinen Schicht 16 geführt und gleichzeitig ein Signal hohen Pegels an die polykristalline Schicht 17 gelegt wird, die Signalspannung durch die Metallschicht 21 an die Bildelementelektrode 23 weitergeleitet. Danach wird eine Signalladung, die mit der Potentialdifferenz zwischen der Signalspannung und dem Gegenpotential korrespondiert, in der Speicherkapazität C_M zwischen der Bildelementelektrode 23 und der Gegenelektrode 26 gespeichert. Diese Signalladung, die auf diese Weise gespeichert ist, variiert die optische Durchlässigkeit der Flüssigkristallschicht 25 in Übereinstimmung mit einer derartigen Potentialdifferenz.

Unvorteilhafterweise besteht eine parasitäre Kapazität C_S zwischen der Metallschicht 20 und der Bildelementelektrode 23. Diese parasitäre Kapazität C_S führt zu einem "Nebensprechen" oder Überkoppeln der Signalspannung auf andere Flüssigkristallzellen, die in Richtung der Y-Achse angeordnet sind. Das heißt, daß wenn - wie in Fig. 4 gezeigt - ein Bild mit einem großen Kontrast, das beispielsweise einen dunklen Fleck A hat, darzustellen ist, eine Signalspannung bei einem hohen Pegel an eine Aufeinanderfolge von Vertikalübertragungsleitungen L_s bis L_t geliefert werden muß, die mit den horizontalen Begrenzungslinien des dunklen Flecks A korrespondiert. Die Videosignalspannung wird nicht nur den gewünschten Flüssigkristallzellen zugeführt, sondern ebenfalls durch die parasitäre Kapazität C_S anderen Flüssigkristallzellen C_1s - C_ns ... C_1t - C_nt, die in Richtung der Y-Achse ausgerichtet sind. Diese parasitäre Kapazität führt auf diese Weise zu dem sog. "Nebensprechen" oder "Überkoppeln". In diesem Augenblick stellt sich das Überkoppeln als ein vertikaler Balken dar, der sich offensichtlich beidseitig von dem schwarzen Fleck A aus erstreckt.

Wenn die Speicherkapazität der Flüssigkristallzelle als C_M bezeichnet wird, entspricht das Überkoppeln einem Wert, der mit dem Wert der Eingangssignalspannung multipliziert mit einem Faktor

korrespondiert. Es sei angemerkt, daß dieses "Nebensprechen" oder Überkoppeln deutlicher hervortritt, wenn die Abmessungen der Anzeigeeinrichtung verkleinert werden. Dies ist deswegen der Fall, weil die Fläche jeder der Flüssigkristallzellen verringert und damit deren Speicherkapazität C_M verkleinert wird. Nachdem indessen die parasitäre Kapazität C_S im wesentlichen unabhängig von der Größe der Flüssigkristallzelle ist, wird diese aus diesem Grunde nicht mit der Größe der Flüssigkristallzelle verringert.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung ist in Fig. 5 gezeigt, wobei Elemente, die entsprechenden Elementen in der Einrichtung gemäß Fig. 1 gleich sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Eine ins einzelne gehende Beschreibung dieser Elemente kann somit entfallen.

In diesem Ausführungsbeispiel sind Hilfsvertikalübertragungsleitungen L₁' - L_m' parallel zu den Vertikalübertragungsleitungen L₁' - L_m vorgesehen, die sich in Richtung der Y-Achse erstrecken. Diese Hilfsvertikalübertragungsleitungen L₁' - L_m' sind jeweils mit einer Ausgangselektrode eines entsprechenden Hilfsschaltelements M₁' - M_m' verbunden. Jedes dieser Hilfsschaltelemente M₁' - M_m' ist mit seiner Steuerelektrode mit der Steuerelektrode des jeweils zugeordneten Schaltelements M₁ - M_m verbunden. Diese Hilfsschaltelemente M₁' - M_m' haben Eingangselektroden, die mit einer Hilfseingangsklemme 5 verbunden sind, an die ein Kompensationssignal geliefert wird, das eine Phase hat, die derjenigen des Eingangssignals, das der Eingangsklemme 1 zugeführt wird, entgegengesetzt ist.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht einer Flüssigkristallzelle der Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Elemente, die gleich denen der ähnlichen Flüssigkristallzelle in Fig. 3 sind, mit gleichem Bezugszeichen versehen sind. Eine ins einzelne gehende Beschreibung dieser Elemente kann daher entfallen.

Die Flüssigkristallzelle, die in Fig. 6 gezeigt ist, hat alle Elemente der Flüssigkristallzelle gemäß Fig. 3 und enthält zusätzlich eine Metallschicht 27, die auf dem Teil der Oxidschicht 19 ausgebildet ist, der über das P⁺-Gebiet 14 gelegt ist. Sie ist gegenüber derjenigen Seite der Metallschicht 21, auf welcher der Schaltelementtransistor (d. h. die Gebiete 13-18) ausgebildet ist, angeordnet und weist von dieser einen Abstand auf. Diese Metallschicht 27 erstreckt sich in Richtung der Y-Achse und bildet jeweils eine der Hilfsvertikalübertragungsleitungen L₁'-L_m'.

Dementsprechend wird in diesem Ausführungsbeispiel eine kompensierende parasitäre Kapazität C_S' zwischen der Metallschicht 27 und der Bildelementelektrode 23 gebildet. Auf diese Weise wird ein kompensierender "Nebensprech"- oder Überkopplungs-Pegel an die Flüssigkristallzelle gelegt, der den Wert

hat, wobei der Pegel eines Hilfssignals ist.

In diesem Fall kann die Metallschicht 27, wenn das Hilfssignal das gleiche Potential wie das Eingangsvideosignal V_S hat, jedoch in der Phase gedreht ist, d. h. = -V_S, so dimensioniert werden, daß die kompensierende parasitäre Kapazität C_S' die folgende Gleichung erfüllt:

Mit Flüssigkristallzellen, die derart aufgebaut sind, ist es möglich, jedwedes "Nebensprechen" oder Überkoppeln zu eliminieren, das durch die parasitäre Kapazität C_S zwischen den Vertikalübertragungsleitungen L₁-L_m (d. h. der Metallschicht 20) und der Bildelementelektrode 23 verursacht wird. Selbstverständlich kann der Wert C_S' der kompensierenden parasitären Kapazität leicht durch Auswahl der Breite der Metallschicht 27 bestimmt werden.

Mit dem Ausführungsbeispiel, wie es zuvor im einzelnen beschrieben worden ist, kann ein Fernsehbild mit einem hohen Kontrast, d. h. mit sehr dunklen Objekten darin, ohne die unangenehmen vertikalen Balken, wie in Fig. 4 gezeigt, wiedergegeben werden.

Ferner ist es, wenn der Aufbau der Flüssigkristallzelle nicht zuläßt, daß der Wert der kompensierenden parasitären Kapazität C_S' gleich dem Wert der parasitären Kapazität C_S gemacht werden kann, möglich, den Pegel des Signals, das der Hilfseingangsklemme 5 zugeführt wird, so einzustellen, daß jedwedes "Nebensprechen" oder Überkoppeln vollständig eliminiert wird. Das heißt, daß dann, wenn das Eingangsvideosignal V_S über eine invertierende Schaltung, die einen Gewinn k hat, zugeführt und dann an die Hilfseingangsklemme 5 gelegt wird, die Gleichung (1), die oben angegeben ist, wie folgt neu geschrieben werden kann:

Der Gewinn k kann so eingestellt werden, daß die folgende Gleichung (2) erfüllt ist:

Auf diese Weise ist es dann, wenn der Pegel des Hilfssignals so eingestellt ist, möglich, jewedes unangenehme Überkoppeln oder Einstreuen zu verhindern.

Umgekehrt kann die Breite der Metallschicht 27 so ausgewählt werden, daß deren kompensierende parasitäre Kapazität die folgende Gleichung erfüllt:

In verschiedenen herkömmlichen Einrichtungen wird ein Wechselstromsignal benutzt, um die Flüssigkristallzellen zu betreiben. Ein derartiges Wechselstromsignal kann in vielen möglichen Ausführungsbeispielen für die vorliegende Erfindung benutzt werden. In einem solchen Falle sollte das Eingangssignal, das der Eingangsklemme 1 zugeführt wird, wenn das Videosignal eine Wellenform hat, wie sie in Fig. 7A gezeigt ist, eine Wellenform haben, wie sie in Fig. 7B gezeigt ist. Folglich kann das Hilfssignal, das der Hilfseingangsklemme 5 zugeführt wird, eine Wellenform mit umgekehrter Phase haben, wie es in Fig. 7C gezeigt ist. Indessen könnte, weil es unnötig ist, irgendeine Gleichstromkomponente zuzuführen, das Hilfssignal statt dessen die Wellenform haben, die in Fig. 7D gezeigt ist.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Fernseh-Anzeigeeinrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde, beschränkt, sondern kann ebenfalls auf eine Speichereinrichtung, die matrixförmig aufgebaut ist und zweidimensional adressiert wird, oder auf viele ähnliche Einrichtungen angewendet werden.

Claims (7)

1. Matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer Vielzahl von Flüssigkristall-Anzeigeelementen, die in einer Matrix mit Zeilen von Flüssigkristall-Anzeigeelementen, die sich in Richtung der X-Achse erstrecken, und mit Spalten von Flüssigkristall-Anzeigeelementen, die sich in Richtung der Y-Achse erstrecken, angeordnet sind, mit einer Vielzahl von Horizontalübertragungsleitungen, die sich jeweils in Richtung der X-Achse erstrecken, wobei jeweils eine der Horizontalübertragungsleitungen mit einer der Zeilen von Flüssigkristall-Anzeigeelementen verbunden ist, mit einer Vielzahl von Vertikalübertragungsleitungen, wobei jeweils eine der Vertikalübertragungsleitungen mit einer der Spalten von Flüssigkristall-Anzeigeelementen verbunden ist, wobei jeweils eine parasitäre Kapazität zwischen einer Vertikalübertragungsleitung und den Flüssigkristall-Anzeigeelementen in einer Spalte von Flüssigkristall-Anzeigeelementen, die mit dieser Vertikalübertragungsleitung verbunden ist, besteht, mit Mitteln zum sequentiellen Zuführen einer Signalspannung zu den Vertikalübertragungsleitungen und mit Mitteln zum sequentiellen Zuführen einer Schaltspannung zu den Horizontalübertragungsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsvertikalübertragungsleitungen (L₁', L₂' . . . L_m') vorgesehen sind, wovon jeweils eine in Richtung der Y-Achse parallel zu jeweils einer der Vertikalübertragungsleitungen (L₁, L₂ . . . L_m) angeordnet ist, welche Hilfsvertikalübertragungsleitungen (L₁', L₂' . . . L_m') eine vorbestimmte Kapazität (C_S′) in bezug auf die Flüssigkristall-Anzeigeelemente in einer Spalte von Flüssigkristall- Anzeigeelementen haben, und daß ein Signalgenerator vorgesehen ist, der sequentiell eine invertierte Signalform der Signalspannung als eine Kompensationsspannung an die Hilfsvertikalübertragungsleitungen (L₁', L₂' . . . L_m) liefert, um jedwede Überkopplung oder Einstreuung zu unterdrücken, die ansonsten durch die parasitären Kapazitäten (CS) zwischen den Vertikalübertragungsleitungen (L₁, L₂ . . . L_m) und den Flüssigkristall-Anzeigeelementen, die nicht in einer Zeile von Flüssigkristall-Anzeigeelementen liegen, an deren Horizontalübertragungsleitung die Schaltspannung gelegt ist, verursacht würde.

2. Matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Flüssigkristall-Anzeigeelemente aus Flüssigkristallzellen (C₁₁, C₁₂ . . . C_nm) bestehen, die jeweils eine Speicherkapazität mit einem Kapazitätswert C_M haben und die parasitäre Kapazität einen Kapazitätswert C_S hat, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Kapazität einen Kapazitätswert C_S' hat, und daß der Signalgenerator eine Kompensationsspannung mit einem Wert relativ zu dem Pegel V_S der Signalspannung liefert, um die Beziehung zu erfüllen.

3. Matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspannung () einen Wert -kV_S hat, wobei k eine Konstante ist, die durch die Gleichung bestimmt ist.

4. Matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Flüssigkristall-Anzeigeelement eine Flüssigkristallschicht (25) hat, die zwischen einer Fangelektrode (26) und einer Bildelementelektrode (23) eingebettet ist, wobei letzere schaltbar mit der betreffenden Vertikalsignalübertragungsleitung verbunden ist, und eine dielektrische Schicht auf der Seite der Bildelementelektrode (23), die von der Flüssigkristallschicht (25) abgewandt ist, mit einer zugeordneten der Vertikalübertragungsleitungen, die auf der dielektrischen Schicht liegt und von der Bildelementelektrode (23) einen Abstand aufweist, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zugeordnete der Hilfsvertikalübertragungsleitungen auf der dielektrischen Schicht gegenüber der Bildelementelektrode (23) und in einem Abstand von der betreffenden Vertikalübertragungsleitung angeordnet ist.

5. Matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, wobei jedes der Flüssigkristall-Anzeigeelemente des weiteren einen metallischen Leiter in Form einer Metallschicht (21) enthält, der mit der Bildelementelektrode (23) durch die dielektrische Schicht hindurch an einem Ort, der einen Abstand von der Vertikalübertragungsleitung auf einer Seite des metallischen Leiters hat, verbunden ist, und ein Schalttransistor vorgesehen ist, der in der dielektrischen Schicht ausgebildet ist und die zugeordnete Vertikalübertragungsleitung und den metallischen Leiter in Abhängigkeit von der Schaltspannung schaltbar verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeordnete Hilfsvertikalübertragungsleitung in der dielektrischen Schicht auf der Seite des metallischen Leiters, die der Vertikalübertragungsleitung gegenüberliegt, und in einem Abstand von dem metallischen Leiter angeordnet ist.

6. Matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hilfsvertikalübertragungsleitung aus einer Metallschicht gebildet ist, die eine Breite hat, welche derart ausgewählt ist, daß die sich daraus ergebende Kapazität (CS') im wesentlichen gleich der parasitären Kapazität (CS) der betreffenden Vertikalübertragungsleitung in bezug auf die zugeordneten Flüssigkristall-Anzeigeelemente ist.

7. Matrixförmige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum sequentiellen Zuführen der Signalspannung zu den Vertikalübertragungsleitungen (L₁, L₂ . . . L_m) ein Schieberegister, das eine vorbestimmte Anzahl von Ausgängen hat, die sequentiell auftretende Schaltimpulse liefern, und eine Vielzahl von Schaltelementen (M₁, M₂ . . . M_m) enthalten, die jeweils eine Eingangselektrode zum Aufnehmen eines Eingangsvideosignals (V_S), eine Ausgangselektrode, die mit einer betreffenden der Vertikalübertragungsleitungen (L₁, L₂ . . . L_m) verbunden ist, und eine Steuerelektrode, die mit einem betreffenden der Ausgänge des Schieberegisters verbunden ist, haben, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator eine Vielzahl von Hilfsschaltelementen (M₁', M₂' . . . M_m') hat, wovon jedes eine Eingangselektrode zum Empfangen einer invertierten Signalform () des Eingangsvideosignals (V_S), eine Ausgangselektrode, die mit einer zugeordneten der Hilfsvertikalübertragungsleitungen (L₁', L₂' . . . L_m') verbunden ist, und eine Steuerelektrode, die mit einem zugeordneten der Ausgänge des Schieberegisters verbunden ist, hat.