DE3514807C2 - Vorrichtung mit einer Flüssigkristallzelle, zum Ansteuern einer Transistoranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Transistoranordnung, in welcher kapazitive Lastelemente in einer n × m-Matrixanordnung angeordnet sind.

Eine ähnliche Vorrichtung zum Ansteuern einer Transistoranordnung ist aus DE-OS 31 30 407 bekannt. Diese Transistoranordnung weist in einer Matrix angeordnete einzelne Transistoren und kapazitive Lastelemente auf. Die kapazitiven Lastelemente dieser Anordnung bestehen in einem Flüssigkristall, wobei Bildinformation durch entsprechende Ansteuerung einzelner Matrixpunkte darstellbar ist. Bei solchen oder ähnlichen Anwendungsfällen ist häufig eine große Ansteuergeschwindigkeit erforderlich. Beim Ansteuern der Transistoranordnung kann es zu Schwierigkeiten kommen, die einem zuverlässigen dauerhaften Betrieb entgegenstehen.

Ähnliche Maßnahmen zum Ansteuern einer Transistoranordnung zeigen auch die DE-OS 33 14 778 und die nicht vorveröffentlichte DE-OS 34 34 594, wobei es ebenfalls zu den vorstehend genannten Schwierigkeiten kommen kann. Auch die DE-OS 33 25 134 zeigt eine matrixartige Transistoransteuerung, die für eine Flüssigkristall-Anzeigetafel verwendbar ist, bei der ebenfalls die genannten Probleme auftreten können.

Um die Ansteuerung von Flüssigkristallanordnungen geht es in den nicht vorveröffentlichten DE-OSen 35 01 982 und 34 14 705.

In diesen Druckschriften finden sich allerdings keine näheren Angaben zum Ansteuern von Transistoranordnungen, die beispielsweise für solche Flüssigkristallanzeigen konzipiert sind.

In der DE-OS 31 40 078 und der DE-PS 32 13 872 sind Flüssigkristall-Mikroverschlüsse, beispielsweise zur Verwendung bei Druckern, beschrieben; auch in diesen Druckschriften sind keine näheren Angaben zur Ansteuerung einer dafür geeigneten Transistoranordnung, gemacht.

Es sind Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen und Flüssigkristall-Verschlußanordnungen bekannt, bei denen eine Anzahl n von Abtastelektroden und eine Anzahl m von Signalelektroden in Form einer Matrix angeordnet sind und durch ein Flüssigkristall, das ein kapazitives Lastelement darstellt, eine große Anzahl von Bildelementen bzw. Verschlußöffnungen gebildet ist. Ein Verfahren zur Ansteuerung eines Flüssigkristallelements besteht darin, daß an die Abtastelektroden aufeinanderfolgend, periodisch und selektiv ein Adressensignal angelegt wird, während synchron mit den Adressensignalen selektiv in zeitlicher Aufeinanderfolge bzw. seriell an die Signalelektroden vorbestimmte Daten- bzw. Informationssignale angelegt werden. Bei diesem Ansteuerungssystem nähert sich mit der Zunahme der Anzahl von Zeitaufteilungen bzw. Teilzeiten das Verhältnis eines Einschaltsignals V_ON zu einem Ausschaltsignal V_OFF dem Wert "1", wie es aus folgender Gleichung hervorgeht:

wobei 1/N das Einschalt- bzw. Tastverhältnis ist, 1/a ein Vorspannungsverhältnis ist und V₀ eine angelegte Spannung ist. Infolgedessen wird die Verschlußeigenschaft eines ein Bildelement bildenden Flüssigkristallelements verschlechtert bzw. das Verschluß-Leistungsvermögen herabgesetzt.

Insbesondere kann im Falle einer Flüssigkristall- Verschlußanordnung kein optisches bzw. Lichtsignal mit einem zufriedenstellenden Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis bzw. Störabstand erreicht werden, so daß bei dem Einsatz dieses vorstehend beschriebenen Ansteuerungssystems bei einem Drucker- bzw. Schreibkopf eines elektrofotografischen Druckers ein Problem dadurch entsteht, daß kein Bild hoher Qualität erzeugt werden kann.

Im einzelnen ist eine Bedingung zur optimalen Ansteuerung ein Tastverhältnis 1 : 1, nämlich eine statische Ansteuerung. In diesem Fall ist es erforderlich, jedes einzelne Bildelement mittels einer Treiberschaltung zu steuern. Im Falle einer Flüssigkristall-Verschlußanordnung für das Erzeugen von Lichtpunkten in einer Dichte von 16 Punkten/mm in der Breitenrichtung des Formats A4 (nach japanischer Industrienorm (=DIN), 210 × 297 mm) sind beispielsweise 3360 Treiberschaltungen erforderlich, so daß 105 integrierte Schaltungen notwendig sind, wenn in einer jeden integrierten Schaltung 32 Treiberschaltungen enthalten sind. Infolgedessen ist die statische Ansteuerung von Flüssigkristall- Verschlußanordnungen mit einer hohen Dichte der Bildelemente bzw. Verschlußöffnungen geeignet.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung hat ein Lichtsignalgeber, der für das Beaufschlagen einer fotoempfindlichen Trommel (als Bildträger) eines elektrofotograpfischen Druckers mit optischen bzw. Lichtsignalen eingesetzt wird, eine Flüssigkristall-Verschlußanordnung und eine Lichtquelle, wobei zwischen dem Verschlußeinschaltzustand bzw. Verschlußöffnungszustand und dem Verschlußausschaltzustand bzw. Verschlußschließzustand ein hohes Nutzsignal/Störsignal- Verhältnis bzw. ein hoher Störabstand bestehen muß, um einen Druck bzw. ein Bild hoher Qualität zu erhalten. Im allgemeinen wird ein Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis von über 5 gefordert. Außerdem wird heutzutage für elektrofotografische Drucker eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit gefordert, wobei aber bisher noch keine Flüssigkristall- Verschlußanordnung geschaffen wurde, die eine derartige hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit zuläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Transistoranordnung zu schaffen, bei der über lange Zeit hinweg ein zuverlässiger Betrieb möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

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

Fig. 1 ist eine grafische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen einer elektrischen Feldstärke in einem Gate-Isolierfilm und einer Schwellenwertspannungs-Änderung Vth zeigt.

Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht einer bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwendeten Flüssigkristallvorrichtung.

Fig. 3A ist eine Ansicht eines Schnitts durch eine bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Flüssigkristallvorrichtung, die einen Dünnfilmtransistor enthält.

Fig. 3B ist eine Ansicht eines Schnitts durch eine bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Flüssigkristallvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Fig. 4A ist eine erläuternde Darstellung, die eine Äquivalenzschaltung einer bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwendeten Flüssigkristall-Verschlußanordnung zeigt.

Fig. 4B ist eine Draufsicht auf die bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Flüssigkristall-Verschlußanordnung.

Fig. 4C ist die Ansicht eines Schnitts längs einer Linie A-A in Fig. 4B.

Fig. 5 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines bei der Bilderzeugungs­ vorrichtung verwendeten Schreibkopfs.

Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm von Ansteuerungssignalen, die bei dem Ansteuerungsver­ fahren an eine Flüssigkristall-Verschlußanord­ nung angelegt werden.

Fig. 7 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Ablauffolge bei der Erzeugung von Punkten mittels einer Flüssigkristall-Verschlußanordnung bei dem Ansteuerungsverfahren.

Fig. 8 zeigt zeitlich aufeinanderfolgende Schwankungen der Durchlässigkeit bei dem Öffnen eines Ver­ schlusses.

Fig. 9, 10 und 11 sind Zeitdiagramme von Ansteuerungs­ signalen bei dem Ansteuerungs­ verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbei­ spiel.

Fig. 12 zeigt eine Äquivalenzschaltung einer weiteren Flüssigkristall-Verschlußanordnung für die Bilderzeugungsvorrichtung.

Fig. 13 und 14 sind Zeitdiagramme von Ansteuerungssig­ nalen für das Ansteuern der weiteren Flüssig­ kristall-Verschlußanordnung nach dem Ansteuerungsverfahren.

Fig. 15 ist eine schematische Schnittansicht der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 16 ist eine Draufsicht auf die Elektrodenanordnung einer herkömmlichen Flüssigkristall-Verschluß­ anordnung.

Fig. 17 ist ein Zeitdiagramm für die Erläuterung eines Ansteuerungsverfahrens für die herkömmliche Verschlußanordnung.

Fig. 18 zeigt Zusammenhänge zwischen Spannungen und Durchlässigkeiten bei einer herkömmlichen Flüs­ sigkristall-Verschlußanordnung.

Fig. 19 ist eine schematische Draufsicht auf einen bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwendeten Dünnfilmtransistor.

Fig. 20A ist eine Schnittansicht eines bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwen­ deten Flüssigkristallelements, das einen Dünnfilmtransistor enthält.

Fig. 20B ist eine schematische Schnittansicht eines wei­ teren, bei der Bilderzeugungs­ vorrichtung verwendeten Flüssigkristallelements.

Fig. 20C ist eine Äquivalenzschaltung des Flüssigkristall­ elements.

Fig. 21A bis 21D sind Schnittansichten zur Erläuterung von Schritten eines Selbstausrichtungsverfahrens, das bei der Herstellung der Bilder­ zeugungsvorrichtung angewandt wird.

Mit ausführlichen Untersuchungen und Versuchen wurde er­ mittelt, daß gemäß Fig. 1 dann, wenn in einem Gate-Iso­ lierfilm eine elektrische Feldstärke Eg hervorgerufen wird, die eine Feldstärke übersteigt, welche durch eine Gatespannung Vg₁ niedrigen Pegels (mit ungefähr 40 bis 60 V) hervorgerufen wird, ein Wert ΔVth exponential an­ steigt, welcher eine durch das Anlegen einer Gate-Gleich­ spannung Vg DC je Zeiteinheit (in Stunden) verursachte Änderung einer Schwellenwertspannung Vth darstellt. Dies bedeutet, daß die Lebensdauer stark verkürzt wird, wenn die Gatespannung Vg die Spannung Vg₁ übersteigt. Falls jedoch die Stärke des an dem Gate-Isolierfilm gebildeten elektrischen Felds auf weniger als 5 × 10⁵ V/cm gehalten wird, kann die Gatespannung Vg ohne Verkürzung der Lebensdauer eines Dünnfilmtransistors gesteigert werden, so daß daher ein optisches Signal mit einem ausreichenden Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis und vorzugsweise mit einem Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis erzeugt werden kann, welches über 5 liegt.

Ein Dünnfilmtransistor wird in einem ungesättigten Bereich betrieben, in dem Vg - Vth < Vs gilt, wobei Vg die Gatespannung ist, Vth die Schwellenwertspannung ist und Vs eine Datenspannung ist; in diesem Bereich ergibt sich vor dem Laden (t = 0) ein Verhältnis einer Ausgangs­ spannung Vx(t) zu der Datenspannung Vs gemäß folgender Gleichung:

wobei der Wert m, eine Ladezeitkonstante τ des Dünnfilm­ transistors und eine Restspannung L des Flüssigkristalls durch folgende Gleichungen gegeben sind:

In diesen Gleichungen ist mit C eine Lastkapazität be­ zeichnet, mit Vgh eine positiv gerichtete Gatespannung bezeichnet und mit t eine Gate-Einschaltzeit bezeichnet.

Ferner ist eine Konstante K durch folgende Gleichung ge­ geben:

wobei ε_o die Dielektrizitätskonstante im Vakuum (in F/cm) ist, εs die spezifische induzierte Kapazität eines Isolierfilms ist, µ die Trägerbeweglichkeit (in cm²/Vs) ist, d_ins die Dicke einer Isolierschicht (in cm) ist, L eine Kanallänge (in cm) ist und W eine Kanalbreite (in cm) ist. Die Gleichung (2) zeigt, daß zum Erhöhen der Ausgangsspannung Vx(t) die Datenspannung Vs erhöht werden muß, so daß daher wegen des Zusammenhangs Vg - Vth < Vs die Gatespannung Vg erhöht werden muß.

Die Erhöhung der Gatespannung Vg ergibt jedoch eine Ver­ kürzung der Lebensdauer eines Dünnfilmtransistors. Daher ist für die Ansteuerung einer Dünnfilmtransistor-Matrix ein Zeitmultiplex-Verfahren gefordert, mit dem eine Aus­ gangsspannung Vx(t) über 20 V erzielt wird, und zwar ins­ besondere ohne eine Verkürzung der Lebensdauer des Dünn­ filmtransistors.

Im Hinblick darauf wurden ausführliche Untersuchungen und Versuche vorgenommen und es wurde für die Ansteuerung einer Dünnfilmtransistor-Matrix ein Zeitmultiplex-Verfah­ ren entwickelt, das das Anlegen einer hohen Gatespannung Vg (mit beispielsweise mehr als 30 V und insbesondere mit 40 bis 60 V) ohne Verkürzung der Lebensdauer des Dünn­ filmtransistors zuläßt.

Auf diese Weise kann eine zufriedenstel­ lende Lebensdauer eines Dünnfilmtransistors dadurch auf­ rechterhalten werden, daß die Dicke eines Gate-Isolier­ films in der Weise gewählt wird, daß bei dem Einschalten des Gates an dem Gate-Isolierfilm des Dünnfilmtransistors ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke von weniger als 5 × 10⁵ V/cm errichtet wird. Bei einem vorzugsweise gewählten Ausführungsbeispiel der Bilderzeugungsvorrichtung wird der Gate-Isolierfilm aus mit Wasserstoffatomen dotiertem Siliciumnitrid (mit der relativen Dielektrizitätskonstante von 6,6) in einer Dicke von 600 nm geformt, während ein Halbleiterfilm aus amorphem Silicium (mit der relativen Dielektrizitätskon­ stante von 12) in einer Dicke von 200 nm gebildet wird. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß selbst bei einer Erhöhung der Gatespannung Vg auf 40 bis 60 V die Lebens­ dauer des Dünnfilmtransistors überhaupt nicht verkürzt wird.

Die Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Betriebsweise einer Flüssigkristallvorrichtung veran­ schaulicht, welche bei der Bilderzeu­ gungsvorrichtung verwendet werden kann. Polarisatoren 26 und 27 werden unter Nikolscher Überkreuzung (mit zueinan­ der im wesentlichen senkrechten Polarisierebenen) ange­ ordnet, während zwei Substrate 21 und 22 nach einem Reibeverfahren oder dergleichen derart behandelt werden, daß die anfängliche Orientierung bzw. Ausrichtung eines dazwischen eingefügten Flüssigkristalls 25 mit den Pola­ risationsrichtungen der Polarisatoren 26 und 27 jeweils einen Winkel von 45° bildet. Es wird als Flüssigkristall 25 ein nematisches Flüssigkristall mit positiver dielek­ trischer Anisotropie (NP-Flüssigkristall) verwendet. Wenn zwischen eine gemeinsame Elektrode 23 und eine Elektrode 24a eine Spannung angelegt wird, werden zwischen diesen Elektroden die Achsen der Moleküle des Flüssigkristalls 25 in der Richtung des damit gebildeten elektrischen Felds ausgerichtet, so daß bezüglich einfallender Licht­ strahlen I ein Dunkelzustand bzw. Lichtsperrzustand ent­ steht. Wenn andererseits zwischen die Elektrode 23 und eine Elektrode 24b eine Spannung angelegt wird, die niedriger als die Schwellenwertspannung des Flüssigkri­ stalls 25 ist, werden die Achsen der zwischen den Elek­ troden liegenden Moleküle des Flüssigkristalls 25 in der Richtung der anfänglichen Ausrichtung, nämlich in der Reiberichtung ausgerichtet. Infolgedessen werden die einfallenden Lichtstrahlen I durch das Flüssigkristall 25 durchgelassen, so daß Durchlaßlicht T entsteht. D.h., das Flüssigkristall 25 wird in den Lichtdurchlaßzustand ausgerichtet.

Die Fig. 3A ist eine Teilschnittansicht einer bei der Bilderzeugungsvorrichtung verwendeten Flüssigkristallvorrichtung, in welcher auf einem Substrat 301 (aus Glas, Kunststoff oder dergleichen) ein Dünnfilm­ transistor ausgebildet ist. Der Dünnfilmtransistor hat eine Gate-Elektrode 302, die mit einer Gateleitung bzw. Abtastleitung verbunden ist, an die ein Abtastsignal angelegt wird, eine Source-Elektrode 303, die mit einer Datenleitung verbunden ist, an die ein Informationssignal angelegt wird, und eine Drain-Elektrode 304 für die Abga­ be eines Datensignals als Ausgangssignal. Die Drainelek­ trode 304 ist mit einer Segmentelektrode 307 verbunden, die einen Kleinstverschluß bzw. Mikroverschluß (für den Durchlaß von Licht in Form eines sehr kleinen Lichtpunkts) bildet. Durch das Anlegen des Abtastsignals an die Gate- Elektrode 302 wird der Widerstand eines Films 305 aus amorphem Silicium verringert, so daß die Source-Elektrode 303 und die Drain-Elektrode 304 elektrisch miteinander verbunden werden.

Bei dem bei der Bilderzeugungsvorrich­ tung verwendeten Dünnfilmtransistor ist zwischen die Gate-Elektrode 302 und den Film 305 aus dem amorphen Silicium eine Gate-Isolierschicht 306 gesetzt, die aus mit Wasserstoffatomen dotiertem Siliciumnitrid (mit der relativen Dielektrizitätskonstante von 6,6) in einer Dicke von 600 nm gebildet ist. Der Siliciumnitrid-Film wird durch Glimmentladung über der ganzen Fläche des Substrats 301 geformt, auf der ein vorbestimmtes Muster aus den Gate-Elektroden 302 mit einem durch Vakuumauf­ dampfen aufgebrachten Chrom-Aluminium-Schichtenfilm sowie ein vorbestimmtes Muster der Segmentelektroden 307 aus durch Vakuumaufdampfung abgelagertem Indiumzinnoxid (ITO) gebildet wurde. Die Drain-Elektrode 304 und die Segment­ elektrode 307 werden miteinander elektrisch über eine Durchgangsöffnung 308 verbunden, die durch den Silicium­ nitrid-Film hindurch gebildet wird.

Weiterhin werden über dem Substrat 301, über dem auf die vorstehend beschriebene Weise der Dünnfilmtransistor und die Segmentelektrode gebildet wurden, ein Isolierfilm 309 aus mit Wasserstoffatomen dotiertem Siliciumnitrid sowie ein Ausrichtungssteuerfilm 310 in dieser Aufeinanderfolge geformt. Der Ausrichtungssteuerfilm 310 kann beispiels­ weise ein Polyimid-Film in einer Dicke von 100 nm sein.

Bei der in der Bilderzeugungsvorrich­ tung verwendeten Flüssigkristallvorrichtung ist zwischen das mit einer Matrix aus den Dünnfilmtransistoren der vorstehend beschriebenen Art ausgestaltete Dünnfilmtran­ sistormatrix-Substrat 301 und ein gegenübergesetztes Substrat 311 ein nematisches Flüssigkristall 313 (NP- Flüssigkristall) in den anhand der Fig. 2 erläuterten Ausrichtungszuständen eingefügt. Auf dem gegenüberge­ setzten Substrat 311 ist ein Indiumzinnoxid- bzw. ITO- Film geformt, der eine gemeinsame Elektrode 312 bildet. Bei der Flüssigkristall-Verschlußanordnung der vorstehend beschriebenen Art wird an der gegenübergesetzten gemein­ samen Elektrode 312 durch Vakuumablagerung eine Chrom- Aluminium-Beschichtung als Lichtabschirmfilm 314 geformt, der auf optische Weise einen Bereich außerhalb einer Verschlußöffnung abschirmt, wodurch ein Kleinst- bzw. Mikroverschluß gebildet wird. Über der gemeinsamen Elektrode 312 und dem Lichtabschirmfilm 314 wird ein Ausrichtungssteuerfilm 315 beispielsweise aus Polyimid geformt.

Die Fig. 3B ist eine schematische Schnittansicht einer bei der Bilderzeugungsvorrichtung ver­ wendeten Flüssigkristall-Verschlußanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel ist auf dem gleichen Substrat 301 einer Flüssigkri­ stallvorrichtung 317, jedoch in Abstand von dieser ein Dünnfilmtransistorbereich bzw. ein Dünnfilmtransistor 316 gebildet. Vorzugsweise wird der Dünnfilmtransistor 316 außerhalb einer Dichtung 318 aus einem Epoxyklebstoff für das dichte Einschließen des Flüssigkristalls 313 zwischen dem Substrat 301 und dem gegenübergesetzten Substrat 311 mit der gemeinsamen Elektrode 312 geformt. Alternativ kann der Dünnfilmtransistor 316 statt auf dem Substrat 301 der Flüssigkristallvorrichtung 317 auf einer geson­ derten Platte mit einer externen Schaltung wie einer (nicht gezeigten) integrierten Schaltung geformt werden. In den Fig. 3A und 3B sind gleichartige Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Oberhalb bzw. unter­ halb der Substrate 311 bzw. 301 werden unter Nikolscher Überkreuzung Polarisatoren 319 bzw. 320 angeordnet, während oberhalb des Halbleiter-Films 305 des Dünnfilm­ transistors 316 ein Lichtabschirmfilm 321 aus Chrom oder Aluminium gebildet wird.

Die Fig. 4A ist ein Schaltbild eines bei der Flüssigkri­ stall-Verschlußanordnung der Bilderzeu­ gungsvorrichtung verwendeten Dünnfilmtransistormatrix- Substrats, während die Fig. 4B eine Draufsicht auf dieses ist.

Eine Dünnfilmtransistormatrix 401 aus Dünnfilmtransisto­ ren 4011, 4012, 4013, 4014, 4015, 4016, 4017, 4018 . . . ist zu einer Anordnung gestaltet. Die Anordnung bzw. Matrix 401 ist an eine Gateleitungsgruppe 402 aus Gate­ leitungen 4021, 4022, 4023 und 4024 für das Anlegen von Abtastsignalen an Gate-Elektroden, eine Datenleitungs­ gruppe 403 aus Datenleitungen 4031, 4032, . . . für das An­ legen von Datensignalen an Source-Elektroden und eine Mikroverschluß-Segmentelektrodengruppe 404 (aus Elektro­ den 4041, 4042, 4043, 4044, 4045, 4046, 4047, 4048, . . . ) angeschlossen, die mit Drain-Elektroden verbunden sind, an die als Ausgangssignale die Datensignale aus der Datenleitungsgruppe 403 angelegt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Datenleitung 4031 eine gemeinsame Datenleitung für die vier Dünnfilmtransi­ storen 4011, 4012, 4013 und 4014, während auf gleicharti­ ge Weise die Datenleitung 4032 eine gemeinsame Datenlei­ tung für die vier Dünnfilmtransistoren 4015, 4016, 4017 und 4018 ist. Die Gateleitung 4021 ist als gemeinsame Gateleitung an die beiden Dünnfilmtransistoren 4011 und 4015 angeschlossen, während auf gleichartige Weise die Gateleitungen 4022, 4023 und 4024 jeweils gemäß der Dar­ stellung als gemeinsame Leitungen für jeweils zwei Dünn­ filmtransistoren geschaltet sind. Für dieses Ausführungs­ beispiel wird ein Ansteuerungssystem mit vier Multiplex- Teilzeiten beschrieben, jedoch ist es ersichtlich, daß auch ein Ansteuerungssystem mit zwei, drei, fünf oder einer noch größeren Anzahl von Teilzeiten bzw. Zeitaufteilungen angewandt werden kann.

Bei der vorstehend beschriebenen Dünnfilmtransistormatrix besteht zwischen einer Gate-Elektrode (einschließlich einer Gatezuleitungselektrode für das Verbinden der Gate- Elektrode mit der Gateleitung) und einer an eine Drain- Elektrode angeschlossenen Segmentelektrode keine Über­ lappung, so daß eine durch die Überlappung der Gate-Elek­ trode mit der Segmentelektrode hervorgerufene unerwünsch­ te Kapazität C₀ entfällt.

Die Segmentelektroden 4041, 4042 der Mikroverschlüs­ se sind gemäß Fig. 4A gegeneinander nach oben und unten versetzt bzw. verschoben, und zwar aus folgendem Grund: da die Daten in die Mikroverschlüsse aufeinanderfolgend eingeschrieben werden, können Daten auf lineare Weise in ein Vollbild an einer fotoempfindlichen Trommel oder einem (nicht gezeigten) Bildträgermaterial eingeschrieben werden, die bzw. das ständig in einer durch einen Pfeil 405 angezeigten Unterabtastrichtung bewegt wird.

Die Fig. 4C ist die Ansicht eines Schnitts längs einer Linie A-A in Fig. 4B. Über der ganzen Fläche der auf einem Substrat 409 geformten Gateleitung 4021 ist ein Isolierfilm 407 gebildet, wobei die Gateleitung ihre elektrischen Verbindungen über Kontaktlöcher 406 und Leiterfilme 410 erhält, welche oberhalb der Gateleitun­ gen 4022, 4023 und 4024 verlaufen und diese überkreuzen.

Über den überkreuzenden Gateleitungen ist ein Isolierfilm 408 geformt, über dem die Datenleitung 4031 ausgebildet ist.

Die Fig. 5 zeigt schematisch eine Anordnung für das Pro­ jizieren der optischen bzw. Lichtsignale auf eine foto­ empfindliche Trommel über eine Flüssigkristall-Verschluß­ anordnung, jedoch ist anzumerken, daß ein Lader, eine Entwicklungsvorrichtung, eine Reinigungsvorrichtung und dergleichen nicht gezeigt sind. Mit 53 ist eine Flüssig­ kristall-Verschlußanordnung der vorstehend beschriebenen Art bezeichnet, mit 51 ist eine fotoempfindliche Trommel (mit fotoempfindlichem Material in Form von amorphem Silicium oder organischem fotoleitfähigem Material) be­ zeichnet, mit 52 ist eine Linsenanordnung wie eine sog. Selfoc-Linse bezeichnet, mit 54 ist eine Lichtquelle wie eine Fluoreszenzlampe bezeichnet und mit 55 ist ein Re­ flektor bezeichnet. Die fotoempfindliche Trommel 51 wird in der mit einem Pfeil 56 bezeichneten Unterabtastrich­ tung gedreht, wobei die optischen bzw. Lichtsignale, die von einem Drucker- bzw. Schreibkopf 57 abgegeben werden, der aus der Flüssigkristall-Verschlußanordnung 53 und der Lichtquelle 54 besteht, auf der Zylinderfläche der foto­ empfindlichen Trommel 51 fokussiert werden, wodurch ein den Datensignalen entsprechendes elektrostatisches Latentbild bzw. Ladungsbild erzeugt wird. Infolgedessen kann die Bilderzeugungsvorrichtung im Vergleich zu einem elektrofotografischen Laserstrahl- Drucker kompakt gestaltet werden. Darüber hinaus entfallen bei der Vorrichtung mechanisch betrie­ bene Bauteile wie eine Polygonal-Umlenkvorrichtung, die bei dem elektrofotografischen Laserstrahl-Drucker verwen­ det werden; daher kann die Geräuschentwicklung auf ein Minimum herabgesetzt werden. Darüber hinaus liegt ein Vorteil darin, daß die strengen Forderungen hinsichtlich der Abmessungsgenauigkeit mechanischer Teile beträchtlich abgeschwächt werden können.

Als nächstes wird ein Beispiel der Erzeugung eines Punktemusters durch Ansteuerung von gemäß Fig. 4 ange­ ordneten Verschlußöffnungen bzw. Verschlüssen W₁, W₂, . . . mit vier Multiplex-Teilzeiten bzw. Zeitteilen beschrie­ ben.

Die Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm von an die Flüssigkri­ stall-Verschlußanordnung angelegten Ansteuerungssignalen. Die Kurven, denen Bezeichnungen G₁ bis G₄ vorangesetzt sind, zeigen die Kurvenformen von Spannungen, die an die Gateleitungen 4021, 4022, 4023 bzw. 4024 angelegt werden. Durch das Anlegen eines Potentials V₂ wird ein jeweiliger Dünnfilmtransistor eingeschaltet bzw. durchgeschaltet, so daß die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode elek­ trisch miteinander verbunden werden. Durch das Anlegen eines Potentials -V₁ wird der Dünnfilmtransistor ausge­ schaltet bzw. gesperrt, so daß die Source-Elektrode elektrisch von der Drain-Elektrode getrennt wird. Infol­ gedessen wird bei dem Anlegen einer Spannung V₂ an die Gate-Elektrode das Potential der mit der Drain-Elektrode des Dünnfilmtransistors verbundenen Segmentelektrode auf ein Potential verändert, welches an der mit der Source- Elektrode des Dünnfilmtransistors verbundenen Datenlei­ tung anliegt. Wenn die an die Gate-Elektrode angelegte Spannung auf -V₁ wechselt, wird an der Segmentelektrode dasjenige Potential aufrechterhalten, das unmittelbar vor dem Anlegen der Spannung -V₁ an die Gate-Elektrode an der Datenleitung anliegt.

In der Fig. 6 ist bei C die Kurvenform einer an die ge­ meinsame Elektrode angelegten Spannung gezeigt, die bei dieser Ausführungsform auf dem Massepotential "0" gehal­ ten wird. Als S₁ ist die Kurvenform einer an die Source- Elektrode (Datenelektrode) angelegten Spannung gezeigt, deren Potential in Abhängigkeit davon, ob der jeweilige Verschluß W₁, W₂, . . . eingeschaltet bzw. geöffnet oder ausgeschaltet bzw. geschlossen werden soll, zwischen "0" und "V" wechselt.

Als nächstes wird die Steuerung für das Öffnen und Schließen der Verschlußöffnung bzw. des Verschlusses W₁ ausführlich beschrieben.

Während einer Zeitdauer T₁₁ nimmt das Potential G₁ der an die Gateleitung 4021 angeschlossenen Gate-Elektrode des mit der Segmentelektrode 4041 des Mikroverschlusses W₁ verbundenen Dünnfilmtransistors 4011 den Wert V₂ an, so daß der Dünnfilmtransistor 4011 durchgeschaltet wird. Während einer Zeitdauer τ₁₁ und während einer Zeitdauer τ₁₂ (τ₁₁ + τ₁₂ = T₁₁) ist das Potential S₁ der Datenelektrode 4031 gleich V, so daß auch das Potential der Segmentelektrode 4041 des Mikroverschlusses W₁ nahezu V ist. In diesem Fall bleibt daher der Mikroverschluß ge­ schlossen. Während einer Zeitdauer τ₁₃ wird das Potential G₁ an der mit der Gateleitung 4021 verbundenen Gate- Elektrode zu -V, so daß selbst dann, wenn an die Daten­ elektrode 4031 eine Spannung (S₁) angelegt wird, die Seg­ mentelektrode des Mikroverschlusses W₁ auf dem Potential V gehalten wird. Während der Zeitdauer τ₁₃ (= T₁₂ + T₁₃ + T₁₄) wird während der Zeitdauer T₁₂ an die Gateleitung 4022 als Spannung G₂, während der Zeitdauer T₁₃ an die Gateleitung 4023 als Spannung G₃ sowie während der Zeit­ dauer T₁₄ an die Gateleitung 4024 als Spannung G₄ jeweils die Spannung V₂ angelegt. Hieraus folgt, daß die Zeit­ dauer T₁₁ + T₁₂ + T₁₃ + T₁₄ eine einzelne Bildperiode bzw. Bildwechselperiode ist. Während einer Zeitdauer T₂₁ in der nachfolgenden Bildperiode wird das Potential G₁ der Gate-Elektrode wieder zu V₂, so daß daher der Dünn­ filmtransistor 4011 durchgeschaltet wird. Während einer ersten Teilperiode τ₂₁ der Zeitdauer T₂₁ wird das Potential S₁ an der Datenelektrode zu V, so daß an die Segmentelektrode des Mikroverschlusses W₁ die Spannung V angelegt wird. Während einer nachfolgenden zweiten Teil­ periode τ₂₂ (während der der Dünnfilmtransistor durch­ geschaltet bleibt) wird das Potential S₁ an der Daten­ elektrode zu "0", so daß das Potential an der Segment­ elektrode des Mikroverschlusses W₁ auf "0" wechselt und während einer nachfolgenden Zeitperiode τ₂₃ (= T₂₂ + T₂₃ + T₂₄) auf "0" verbleibt. Infolgedessen ist die an dem Flüssigkristall des Mikroverschlusses W₁ anliegende Spannung "0", so daß während einer einzelnen Bildperiode der Verschluß geöffnet gehalten wird (nämlich das Licht durchgelassen wird).

Eine in Fig. 6 mit |W₁ - C| bezeichnete Kurve zeigt in zeitlicher Aufeinanderfolge die Kurvenform einer zwischen der Segmentelektrode des Mikroverschlusses W₁ und der gemeinsamen Elektrode anliegenden Spannung, nämlich einer an dem Flüssigkristall anliegenden Spannung. Daher zeigt die Spannungskurve |W₁ - C| während der Zeitdauer τ₁₂ + τ₁₃ + τ₂₁ eine Potentialdifferenz V. Für die Zeitdauer τ₂₂ + τ₂₃ in der nachfolgenden Bildperiode zeigt die Kurve |W₁ - C| eine Potentialdifferenz "0". Eine Kurve Tr₁ in Fig. 6 zeigt deutlich die zeitlich aufeinander­ folgende Änderung der Durchlässigkeit des Mikroverschlus­ ses W₁. Während der Zeitdauer τ₁₂ + τ₁₃ + τ₂₁ hat die Durchlässigkeit des Mikroverschlusses W₁ den Wert Trd (Dunkelwert), wonach während der Zeitdauer τ₂₂ + τ₂₃ + τ₃₁ die Durchlässigkeit des Mikroverschlusses W₁ allmäh­ lich auf einen Wert Tr1 (Hellwert) ansteigt. Während einer Zeitdauer τ₃₁ in der nachfolgenden Bildperiode wird gemäß der Kurve |W₁ - C| die Potentialdifferenz zu V, so daß die Durchlässigkeit gemäß der Darstellung wieder auf den Wert Trd zurückkehrt.

Eine Kurve |W₂ - C| in Fig. 6 zeigt in zeitlicher Auf­ einanderfolge die jeweiligen Spannungsdifferenzen zwischen der Elektrode des Mikroverschlusses W₂ und der gemeinsamen Elektrode. Als Kurve Tr₂ ist die Änderung der Durchlässigkeit während dieser Zeit dargestellt.

Die Fig. 7 veranschaulicht eine Ablauffolge für das Erzeugen von Punkten d¹₁ und d²₁ eines Lichtpunktemusters. Punkte d¹₁, d²₁, d³₁, d⁴₁, . . . in einer ersten Spalte ent­ sprechen jeweils Öffnungs- oder Schließzuständen des Mikroverschlusses W₁, während Punkte d¹₂, d²₂, d³₂, d⁴₂, . . . in einer zweiten Spalte jeweils Öffnungs- oder Schließzu­ ständen des Mikroverschlusses W₂ entsprechen. Die Punkte in jeweiligen Zeilen entsprechen den Mikroverschlüssen W₁, W₂, W₃, W₄, . . . Die Punkte d¹₁, d¹₄, d²₃, d³₁, d³₂, d⁴₂ und d⁴₄ sind als Dunkelwert-Punkte dargestellt, während die restlichen Punkte als Hellwert-Punkte dargestellt sind. Mit 71 ist eine Hauptabtastrichtung dargestellt, während mit 72 eine Unterabtastrichtung dargestellt ist.

Wenn beispielsweise für die Ansteuerung der Mikrover­ schlüsse das Ansteuerungsschema der vorstehend beschrie­ benen Art mit den vier Teilzeiten angewandt wird, können in einer Bildperiode einige Mikroverschlüsse in dem Öff­ nungszustand (Lichtdurchlaßzustand) gehalten werden, während die übrigen Mikroverschlüsse in dem Schließzu­ stand (Lichtsperrzustand) gehalten werden können.

Im einzelnen wird zum Ansteuern eines Punkts d auf den Dunkelwert die Durchlässigkeit an diesem Punkt während der Zeitdauer für das Erzeugen der Punkte in einer ein­ zelnen Zeile (τ₁₂ + τ₁₃ + τ₂₁) auf dem Dunkelwert Trd gehalten, wogegen zum Erzeugen eines hellen Punkts die Durchlässigkeit an diesem Punkt während der Zeitdauer für das Erzeugen der Punkte in einer einzelnen Zeile (τ₂₂ + τ₂₃ + τ₃₁) auf dem Hellwert Tr1 gehalten wird. In diesem Fall entspricht das Hell/Dunkel-Verhältnis, nämlich das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis dem Verhältnis zwischen einer Fläche A und einer Fläche B gemäß Fig. 6. Es ist daher ersichtlich, daß das Nutzsignal/Störsignal-Verhält­ nis im Vergleich zu einem bei einer herkömmlichen Flüs­ sigkristall-Verschlußanordnung verwendeten einfachen Matrixsystem beträchtlich verbessert werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird gemäß Fig. 6 während der anfänglichen Periode, während der die Gateleitungen abgetastet werden, dem synchron mit dem Abtastsignal angelegten Informations- oder Datensignal eine Spannung V hinzugefügt. Wenn an das Flüssigkristall der in Fig. 2 gezeigten Art die Spannung "0" angelegt wird, ändert sich gemäß Fig. 8 mit dem Ablauf der Zeit die Durchlässigkeit wellenförmig. Diese Erscheinung wird üblicherweise als "Lichtpumperscheinung" bezeichnet. Gemäß Fig. 8 folgt daraus, daß dann, wenn ein einzelner Mikroverschluß während einer Zeitdauer 3 im Öffnungszustand verbleibt, die Durchlässigkeit nach einem Zeitpunkt t abfällt. In­ folgedessen entsteht das Problem, daß sich bei jedem Schreiben die Durchlässigkeit ändert, so daß sich das Hell/Dunkel-Verhältnis eines jeweiligen Punkts, nämlich der Kontrast des ausgedruckten Bilds ändert. Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel zum Aufrechterhalten einer gleichförmigen Durchlässigkeit bei dem Öffnen des Mikro­ verschlusses dem unter Synchronisierung mit dem Abtast­ signal angelegten Datensignal während der Anfangsperiode des Schreibens die Spannung V hinzugefügt, so daß zwangs­ weise an das Flüssigkristall die Spannung V angelegt wird und infolgedessen das Flüssigkristall zwangsweise für den Dunkelzustand angesteuert wird. Daher wird auch dann, wenn der Mikroverschluß in dem Öffnungszustand verbleibt, die bei dem Schreiben eines einzelnen Punkts während des Zeitintervalls erzielte Durchlässigkeit erreicht, so daß alle Punkte gleichförmige Durchlässigkeit haben, wenn die Mikroverschlüsse eingeschaltet bzw. geöffnet werden.

Daher wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar vor oder unmittelbar nach einer Schreibzeit eine Zeit für das zwangsweise Schließen des Mikroverschlusses vorge­ sehen, so daß es möglich wird, ständig eine gleichmäßige Durchlässigkeit bei dem Öffnen oder Schließen des Mikro­ verschlusses durch das Einschreiben der Daten zu erhal­ ten, wodurch immer ein gedrucktes Bild mit gleichmäßigem Kontrast erzielt werden kann. Vor dem Anlegen des Daten­ signals an die Datenelektrode für das Erzeugen eines Punkts ist es möglich, ein Signal in der Weise anzulegen, daß an das Flüssigkristall eine Spannung unabhängig davon angelegt wird, ob der zuvor erzeugte Punkt den Hellwert oder den Dunkelwert hatte. In diesem Fall muß ein Zeit­ intervall τ₁₁ vorgesehen werden, während dem eine Span­ nung an eine Flüssigkristallschicht derart angelegt wird, daß dessen Durchlässigkeit ausreichend verringert wird, und es muß ein Zeitintervall τ₁₂ derart gewählt werden, daß das Potential der Segmentelektrode 404 sich über den Dünnfilmtransistor 401 vollständig auf das Potential der Datenelektrode 403 ändern kann.

Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß bei dem Anlegen einer Spannung von 20 V an ein Flüssigkristall mit einer Dicke von 8 µm ein Zeitintervall τ₁₁ von ungefähr 0,24 ms, nämlich von mehr als 0,2 ms ausreichend ist, ein Zeitintervall τ₁₂ von einigen zehn µs auseichend ist und damit ein Zeitintervall τ₁₁ + τ₁₂ von ungefähr 0,3 ms ausreichend ist. Wenn die Dichte der Öffnungen (der Mikroverschlüsse) 16 Punkten/mm entspricht und die Bild­ erzeugungsgeschwindigkeit (Verarbeitungsgeschwindigkeit) 50 mm/s beträgt, wird das für das Erzeugen der Punkte in einer einzelnen Zeile erforderliche Zeitintervall (τ₁₁ + τ₁₂ + τ₁₃) zu 1,25 ms. Infolgedessen ist es ersichtlich, daß eine Ansteuerung in vier Teilzeiten durch das Wählen der Zeitdauer τ₁₁ + τ₁₂ auf 1/4 von 1,25 ms, nämlich auf 0,3125 ms vorgenommen werden kann. Ferner wird es auch ersichtlich, daß das Hell/Dunkel-Verhältnis auf 6,5 ge­ steigert werden kann und daß die bei einem Hellwert er­ zielte Lichtmenge mehr als doppelt so groß ist wie die bei dem herkömmlichen einfachen Matrixansteuerungssystem erzielte.

Die Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Zeitaufteilungs- bzw. Zeitmultiplex-Ansteue­ rungssystems, die in dem Fall angewandt wird, daß die Anzahl der Teilzeiten weiter gesteigert ist.

Im Falle des in Fig. 6 gezeigten Ansteuerungsschemas wird während eines Zeitintervalls aus dem (während eines Voll­ bilds) für das Wechseln der Durchlässigkeit des Ver­ schlusses von dem Hellwert Tr1 auf den Dunkelwert Trd erforderlichen Zeitintervall τ₁₁ und der kürzesten Gate- Einschaltzeitdauer τ₁₂ (die für das Erzielen der Spannung der Datenelektrode an der Drain-Elektrode erfor­ derlich ist) die Gate-Elektrode eingeschaltet gehalten. Infolgedessen ist die Anzahl der Teilzeiten begrenzt. Es sei angenommen, daß die Öffnungsdichte 16 Punkten/mm entspricht und die Verarbeitungsgeschwindigkeit 50 mm/s beträgt. Dadurch ergibt sich die Anzahl der Teilzeiten durch folgende Gleichung:

Da für das Zeitintervall τ₁₂ einige wenige µs bis zu einigen zehn µs ausreichend sind, hängt die Anzahl n der Teilzeiten von dem Zeitintervall τ₁₁ ab.

Daher werden gemäß Fig. 9 während eines Zeitintervalls für das zwangsweise Schließen des Mikroverschlusses (wobei bei den Versuchen das Intervall τ₁₁ zu 0,24 ms gewählt wurde, die Dicke des Flüssigkristalls 8 µm be­ trug und die Ansteuerungsspannung zu 40 V gewählt wurde) aufeinanderfolgend an die Gateleitungen Gate-Einschalt­ impulse G₁, G₂, G₃, . . ., und G_n angelegt (wobei n die Anzahl der Teilzeiten ist), während synchron mit den Gate- Einschaltimpulsen an die Datenelektroden die Spannung V angelegt wird. Daher werden die Mikroverschlüsse aufein­ anderfolgend ausgeschaltet bzw. geschlossen, wonach in der darauffolgenden Bildperiode an die Datenelektroden jeweils das Wähl- bzw. Informationssignal (in Form einer Spannung "0" oder "V") angelegt wird. D.h., während einer ersten Abtastzeit t₁ wird an das Flüssigkristall des Mikroverschlusses die Spannung V angelegt (wobei das Potential der gemeinsamen Elektrode als "0" angenommen wird), so daß alle Mikroverschlüsse geschlossen werden. Die erste Abtastzeit t₁ entspricht einer Auffrischungs­ zeit. In einer zweiten Abtastzeit t₂ wird unter Synchro­ nisierung mit dem an die Gateleitung angelegten Abtast­ signal (τ₁) an die Datenelektrode eine von dem Daten­ signal abhängige Spannung angelegt, so daß ein bestimm­ ter Mikroverschluß jeweils geöffnet oder geschlossen wird. Die zweite Abtastzeit t₂ entspricht einer Daten­ schreibzeit.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ansteuerungssystem wech­ seln die Auffrischungszeit und die Datenschreibzeit ein­ ander ab, wobei zwischen der Datenschreibzeit und der Auffrischungszeit eine geeignete Spannungsanlegezeit t₃ vorgesehen ist. Diese Spannungsanlegezeit t₃ kann jedoch entfallen. Bei dem Ansteuerungssystem der vorstehend beschriebenen Art ergibt sich die Anzahl n der Zeitauf­ teilungen bzw. Teilzeiten zu:

Es sei angenommen, daß die Bildperiode t₁ 0,24 ms ist und die kürzeste Gate-Einschaltdauer (Zeitdauer τ₁ für das Anlegen des Abtastsignals) 5 µs beträgt. In diesem Fall ist es möglich, für die Teilzeiten die Anzahl 48 zu er­ reichen. In Fig. 9 ist bei Tr die zeitlich ablaufende Änderung der Durchlässigkeit eines Verschlusses darge­ stellt, der mittels der Gateleitung G₁ und des an die Datenelektrode S₁ angeschlossenen Dünnfilmtransistors geschaltet wird (wobei mit Tr1 ein Hellwert und mit Trd ein Dunkelwert bezeichnet ist).

Die Fig. 10 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für das Ansteuerungssystem des Verfahrens. Bei dem Ansteuerungssystem der in Fig. 9 dargestellten Art wird während der Zeit t₁ der Gate-Einschaltimpuls immer an einen einzelnen Dünnfilmtransistor angelegt und dieser durchgeschaltet, wogegen aber bei dem in Fig. 10 gezeigten Ansteuerungssystem die Anzahl der Teilzeiten verringert ist (Anzahl n der Teilzeiten = 4). Infolge­ dessen kann die Datenimpuls-Anlegezeit verkürzt werden. D.h., die Ansteuerungszeit-Differenz zwischen der Zeit, während der zuerst der Mikroverschluß W₁ angesteuert wird, und der Zeit, während der zuletzt der Mikrover­ schluß W₄ angesteuert wird, kann verkürzt werden, wie es durch die Kurvenformen für die Durchlässigkeiten der Mikroverschlüsse W_1, W₂, W₃ und W₄ dargestellt ist (die den Öffnungen bzw. Verschlüssen gemäß Fig. 4 entspre­ chen).

In der Fig. 10 ist als L die Kurvenform des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichts dargestellt. Demgemäß sind die jeweils über die geschalteten Verschlüsse durchgelas­ senen Lichtenergiemengen durch Flächen W₁S, W₂N, W₃S und W₄S dargestellt. In diesem Fall sind die Verschlüsse W₁ und W₃ und W₄ so geöffnet, daß W₁S < W₃S < W₄S gilt, jedoch ist gemäß der vorstehenden Beschreibung die Daten­ impuls-Anlegezeit τ₂ kurz, so daß die Differenzen zwischen den durchgelassenen Lichtenergiemengen nahezu vernachlässigbar sind. Falls beispielsweise eine Ansteue­ rung mit vier Teilzeiten bei einer Öffnungs- bzw. Ver­ schlußdichte für 16 Punkte/mm, einer Verarbeitungsge­ schwindigkeit von 50 mm/s und einer kürzesten Gate-Ein­ schaltzeit τ₁ von 5 µs vorgenommen wird, wird die Daten­ impuls-Anlegezeit τ₂ zu 20 µs. Eine Zeit τ₃ hat die Größenordnung von 1 ms. Daraus folgt, daß die Differenzen zwischen den Lichtenergiemengen W₁S, W₃S und W₄S infolge einer derart kurzen Zeitdifferenz nahezu vernachlässigbar sind.

Wenn die Lichtquelle unmittelbar vor dem Anlegen eines Auffrischungsimpulses (in einer Auffrischungsimpuls-Anle­ gezeit τ₄) an das erste Gate eingeschaltet wird (bzw. die Lichtmenge momentan gesteigert wird), wird selbst im ungünstigsten Fall das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis zu W₄S/W₂N. Es sei nun angenommen, daß die mittlere Wellenlänge des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts in der Größenordnung von 650 nm liegt, die Öffnungs- bzw. Verschlußdichte für 16 Punkte/mm ausgelegt ist, die Ver­ arbeitungsgeschwindigkeit 50 mm/s beträgt und die Licht­ quelle für eine Zeitdauer τ_L von 200 µs eingeschaltet wird. In diesem Fall wird W₁S/W₂N zu 10 : 1 oder höher. Da die Datenimpuls-Anlegezeit τ₂ vorgesehen ist, wird das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis (W₄S/W₂N) in einem gewissen Ausmaß herabgesetzt, jedoch kann dann, wenn die Zeit τ₂ so gewählt wird, daß gemäß der vorangehenden Beschreibung die Energiemengendifferenz zwischen W₁S und W₄S klein wird, das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis beträchtlich verbessert und infolgedessen ein gleichmäßi­ ges elektrofotografisches Druckbild erzielt werden. Ein Zeitintervall τ₅ nach Fig. 10 kann auf geeignete Weise gewählt werden.

Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen ein weiteres Ansteuerungssystem des Ansteuerungsver­ fahrens. Die Fig. 11 zeigt die Kurvenformen von an die Gateleitungen und die Datenelektroden angelegten Spannun­ gen in dem Fall, daß die Anzahl der Teilzeiten "8" ist. Ein Zeitintervall τ entspricht der für das Erzeugen eines einzelnen Bildelements erforderlichen Zeitdauer und er­ gibt sich aus der Gleichung

τ = 1/Vp·N (8)

wobei Vp die Verarbeitungsgeschwindigkeit in mm/s ist und N die Bildelementeanzahl ist.

Zeiten τa und τb nach Fig. 11 werden so gewählt, daß die Bedingungen τa ≧ τ₁ und τb < τ₁ erfüllt sind, wobei mit τ₁ die kürzeste Gate-Einschaltzeit des Dünn­ filmtransistors bezeichnet ist. Darüber hinaus werden die Zeiten τa und τb abwechselnd vorgesehen, so daß sie eine Zeitfolge bilden. Die Zeit (bzw. Phase) τa ist eine Auffrischungs- oder Löschzeit, während der zum Verhindern der Schwankungen der Durchlässigkeit an einem Flüssigkri­ stall ein elektrisches Feld in der Weise errichtet wird, daß die Öffnung ausgeschaltet bzw. der Verschluß ge­ schlossen wird und an die Elektrode des Verschlusses ein Potential angelegt wird. Die Zeit (bzw. Phase) τb ist eine Datenschreibzeit, während der an die Segmentelektro­ de eines jeweiligen Mikroverschlusses ein Potential für das Öffnen oder Schließen der Öffnung bzw. des Verschlus­ ses angelegt wird.

Die Fig. 12 zeigt eine Dünnfilmtransistor-Matrix 1202 und an die Dünnfilmtransistoren in der Matrix 1202 ange­ schlossene Gateleitungen 1201, Datenleitungen 1203 und Segmentelektroden 1204 von Öffnungen bzw. Mikroverschlüs­ sen W₁, W₂, . . . , die im Zeitmultiplex mit 8 Teilzeiten angesteuert werden. Während der Auffrischungszeit τa und der Datenschreibzeit τb innerhalb des Zeitintervalls für das Erzeugen eines einzelnen Bildelements wird nur an eine gewählte Gateleitung der Gateleitungen 1201 eine Spannung V₂ angelegt und an die nicht gewählten rest­ lichen Gateleitungen eine Spannung -V₁ angelegt. Im einzelnen wird gemäß Fig. 11 während der ersten Auffri­ schungszeit τa die Spannung V₂ an die Gateleitung G₁ angelegt, wonach während des nachfolgenden Zeitintervalls aus zwei Sätzen aus der Datenschreibzeit τb und der Auf­ frischungszeit τa an die Gateleitung G₁ die Spannung -V₁ angelegt wird. Während der nächsten Datenschreibzeit τb wird an die Gateleitung G₁ wieder die Spannung V₂ ange­ legt, wonach während des restlichen Intervalls zum Er­ zeugen des einzelnen Bildelements die Gateleitung G₁ auf der Spannung -V₁ gehalten wird. An die nächste Gatelei­ tung G₂ wird ein Gatesignal angelegt, welches durch das Verschieben des an die Gateleitung G₁ angelegten Gate­ signals um eine Zeitdauer erzielt wird, die aus der Auf­ frischungszeit τa und der Datenschreibzeit τb besteht. Auf gleichartige Weise werden aufeinanderfolgend an die Gateleitungen G₃, G₄, G₅, G₆, G₇ bzw. G₈ Gatesignale angelegt, welche auf die vorstehend beschriebene Weise zeitlich versetzt sind. Damit wird eine Folge von Gate­ signal-Kurvenformen gebildet, gemäß welchen die Spannung V₂ nicht gleichzeitig an mehr als zwei Gateleitungen angelegt wird.

Als nächstes wird die Funktionsweise der Verschlußöffnun­ gen bzw. Mikroverschlüsse beschrieben. Für die Segment­ elektrode des Mikroverschlusses W₁ wird während des Zeit­ intervalls τ₁ die Spannung +V₂ an die Gateleitung G₁ sowie eine Spannung V an die mit der Datenleitung S₁ ver­ bundene Datenelektrode angelegt. Während der nachfolgen­ den Schreibzeit τb fällt das Potential an der Gatelei­ tung G₁ auf -V₁ ab, so daß ein Dünnfilmtransistor 12021 gesperrt wird. Infolgedessen wird unabhängig von dem Po­ tential an der Datenleitung S₁ die Segmentelektrode des Mikroverschlusses W₁ auf der Spannung V gehalten. Daher wird während des Zeitintervalls τ₁ an dem Flüssigkristall des Mikroverschlusses W₁ ständig ein elektrisches Feld errichtet, durch das der Mikroverschluß W₁ in dem Sperr­ zustand gehalten wird. Während der nachfolgenden Schreibzeit τb steigt das Potential der Gateleitung G₁ auf die Spannung +V₂ an, so daß zum Aufrechterhalten des Dunkelwerts (Sperrzustands) eines Punkts d¹₁ das Potential an der Datenleitung S₁ auf der Spannung V gehalten wird. Zum Hervorrufen des Hellwerts (Öffnungszustands) des Punkts d¹₁ wird das Potential an der Datenleitung S₁ auf "0" gehalten. Auf diese Weise wird an die Segmentelek­ trode des Mikroverschlusses W₁ ein Potential angelegt, das dem Hellwert oder dem Dunkelwert entspricht. Nach der nachfolgenden Auffrischungszeit τa wird bis zum Abschluß des Zeitintervalls τ für das Erzeugen des einzelnen Bildelements das Potential an der Gateleitung G₁ auf der Spannung -V₁ gehalten und damit der Dünnfilmtransistor 12021 gesperrt, so daß das jeweils dem Hellwert oder dem Dunkelwert entsprechende Potential aufrechterhalten wird.

Die Fig. 13 zeigt ein Ansteuerungssystem mit einer maxi­ malen Anzahl n von Multiplex-Teilzeiten. Es sei angenom­ men, daß die Öffnungs- bzw. Verschlußdichte 16 Punkten bzw. Bildelementen je mm entspricht, die Verarbeitungs­ geschwindigkeit 50 mm/s beträgt, ein Zeitintervall τc ungefähr 240 µs beträgt und ein Zeitintervall τ₁ ungefähr 78 µs beträgt. Während dabei das in Fig. 9 dargestellte Ansteuerungssystem eine Teilzeiten-Anzahl von 240/78 = 3 hat, ist es bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 möglich, eine Multiplex-Ansteuerung in acht Teilzeiten vorzunehmen.

Während bei den Ansteuerungssystemen gemäß Fig. 9 bzw. 10 während der Zeit des Schreibens einer Zeile die Ein­ schaltimpulse aufeinanderfolgend an die benachbarten Gateleitungen ohne irgendwelche zeitlichen Abstände angelegt werden, besteht bei dem vorstehend anhand der Fig. 11 und 12 beschriebenen Ansteuerungssystem ein Zeitabstand mit der Länge der kürzesten Gate-Einschalt­ zeit τ₁. Daher kann in einer externen Schaltung, nämlich in einer Schnittstelle für das Zuordnen von Eingangsdaten für die Zeitmultiplexansteuerung die Datenübertragungs­ geschwindigkeit für das Übertragen der Daten zu den Datenelektroden auf die Hälfte der mit den Antriebssyste­ men gemäß Fig. 9 und 10 erzielbaren Geschwindigkeit ver­ ringert werden. Infolgedessen können der Schaltungsaufbau vereinfacht und die Kosten verringert werden.

Darüber hinaus zeigt die Fig. 11 nicht ein optimales Zeitmultiplex-Ansteuerungssystem. D.h., an irgendeine der Gateleitungen G₁ bis G₈ wird in einem Zeitraum τd kein Gate-Einschaltimpuls angelegt. Dies bedeutet, daß während des Zeitraums τd an alle Gateleitungen eine Aus­ schaltspannung angelegt wird. Infolgedessen kann die Datenübertragungsgeschwindigkeit herabgesetzt werden, mit der die Daten in einen an die jeweilige Gateleitung ange­ schlossenen Puffer übertragen werden. Dadurch wird die Auslegung der Schaltung erleichtert und eine vorteilhafte Kostenverringerung erzielt.

Wenn bei der Bilderzeugungsvorrichtung die Flüssigkristall-Verschlußanordnung in dem Lichtsig­ nalgeber nach Fig. 5 eingesetzt wird und mittels eines elektrofotografischen Druckers gemäß Fig. 15 ein Toner­ bild auf einem Papierblatt bzw. Kopierpapier erzeugt wird, müssen die Blätter intermittierend zugeführt wer­ den. Gemäß Fig. 14 wird während eines Zeitintervalls Ty für die intermitterende Kopierpapierzufuhr die Daten­ elektrode auf 0 V gehalten, während die gemeinsame Elek­ trode auf + Vd gehalten wird, so daß an das Flüssigkri­ stall eine Spannung mit einer Polarität angelegt wird, die zur Polarität der Spannung entgegengesetzt ist, die bei dem Erzeugen eines Bilds angelegt wird (wie bei­ spielsweise während einer Zeit Tx, während der eine Kopie erzeugt wird). Bei einem typischen elektrofotografischen Drucker beträgt das Intervall der intermittierenden Kopierpapierzufuhr als Abstand zwischen aufeinanderfol­ gend zugeführten Kopierpapierblättern ausgedrückt im allgemeinen 30 bis 50 mm. Nimmt man an, daß die aufein­ anderfolgenden Kopierpapierblätter einen gegenseitigen Abstand von 50 mm haben und die Verarbeitungsgeschwindig­ keit 50 mm/s beträgt, läuft folglich für eine Sekunde kein Kopierpapier an der Flüssigkristall-Verschlußanord­ nung vorbei. Daher wird während dieser Zeit eine Gleich­ spannungs-Ansteuerung im wesentlichen vermieden, wenn die Polaritäten von Spannungen gemäß der Darstellung in Fig. 14 gewählt werden. Infolgedessen kann die Lebensdauer der Flüssigkristall-Verschlußanordnung gesteigert werden.

Die Fig. 15 zeigt einen elektrofotografischen Drucker, in den der Flüssigkristallverschluß der vorstehend beschrie­ benen Art eingebaut ist. Eine fotoempfindliche Trommel 1501 wird in der durch einen Pfeil 1502 dargestellten Richtung gedreht, wobei die zylindrische Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1501 mittels eines Laders 1503 gleichförmig geladen wird. Danach wird eine Flüssigkri­ stall-Verschlußanordnung 1504 derart in Betrieb gesetzt, daß von dieser selektiv Lichtstrahlen aus einer hinter der Verschlußanordnung angeordneten Lichtquelle 1505 durchgelassen oder gesperrt werden, wodurch optische bzw. Lichtsignale erzeugt werden. Die auf diese Weise erzeug­ ten Lichtsignale werden an die geladene zylindrische Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1501 projiziert bzw. fokussiert, um damit ein Ladungsbild zu erzeugen.

Mit einer Entwicklungsvorrichtung 1506 wird zum Ent­ wickeln des Ladungsbilds Toner zugeführt, wodurch aus diesem ein Tonerbild gebildet wird, welches seinerseits mittels eines Übertragungsladers 1508 auf ein durch eine Übertragungsführung 1507 hindurch transportiertes Kopier­ papier P übertragen wird. Das das Tonerbild tragende Kopierpapier P wird mittels eines Ablösebands 1509 all­ mählich von der fotoempfindlichen Trommel 1501 gelöst, wonach das Tonerbild auf dem Kopierpapier P mittels einer Fixiervorrichtung 1510 fixiert wird. Der nach der Über­ tragung des Tonerbilds auf das Kopierpapier P noch auf der zylindrischen Fläche der fotoempfindlichen Trommel 1501 verbliebene Toner wird mittels einer Reinigungsvor­ richtung 1511 entfernt, wonach die zylindrische Fläche der fotoempfindlichen Trommel 1501 mittels einer Vorbe­ lichtungsvorrichtung 1512 entladen wird, so daß die Vor­ bereitungen für den nächsten Druckzyklus getroffen sind. Die bei dem Drucker gemäß Fig. 15 eingesetzte Flüssigkri­ stall-Verschlußanordnung kann mit einer Flüssigkristall­ zelle der vorangehend anhand der Fig. 2 beschriebenen Art versehen sein. D.h., wenn die von der Belichtungslicht­ quelle 1505 abgegebenen Lichtstrahlen über die eine Flüs­ sigkristallzelle enthaltende Flüssigkristall-Verschluß­ anordnung 1504 und eine Linsenanordnung 1513 auf die zylindrische Fläche der fotoempfindlichen Trommel 1501 projiziert werden, wird entsprechend digitalen Signalen aus einem (nicht gezeigten) Vorlagen- oder Schriftstück­ leser, die eine Bild- bzw. Bildmusterinformation dar­ stellen, eine Flüssigkristall-Treiberschaltung 1514 der­ art betrieben, daß die Flüssigkristall-Verschlußanordnung 1504 ein- oder ausgeschaltet wird, wodurch an der zylind­ rischen fotoempfindlichen Oberfläche der Trommel 1501 ein Lichtsignal fokussiert wird, welches die Bild- oder Bildmusterinformation wiedergibt. Bei diesem Ausführungs­ beispiel wird die Belichtungslichtquelle 1505 auch als Heizelement für die Flüssigkristallzellen benutzt, während mittels einer an einen Temperaturfühler 1520 angeschlossenen Flüssigkristalltemperatur-Regelschaltung 1516 ein Kühlgebläse 1517 zum Kühlen des Flüssigkristalls in der Weise gesteuert wird, daß eine Überheizung der Flüssigkristallzellen verhindert wird und eine gleich­ mäßige vorbestimmte Temperatur aufrechterhalten wird. In der Fig. 15 ist mit 1518 ein Reflektor bezeichnet, während mit 1519 ein Befestigungsteil zum Anbringen der Linsenanordnung 1513 an der Flüssigkristall-Verschlußan­ ordnung 1504 bezeichnet ist.

Die Fig. 16 zeigt eine Elektrodenanordnung einer herkömm­ lichen Flüssigkristall-Anordnung ohne Dünnfilmtransisto­ ren, während die Fig. 17 Kurvenformen von Signalen zur Ansteuerung dieser Elektroden zeigt.

Als Beispiel sei angenommen, daß ein Flüssigkristall mit einer Dicke in der Größenordnung von 8 µm vorliegt, an eine gemeinsame Elektrode eine Rechteck-Spannung mit ± 10 V angelegt wird und in einer gewählten Zeile an Signal­ elektroden jeweils zum Öffnen von Verschlüssen eine Spannung mit der gleichen Kurvenform wie an der gemein­ samen Elektrode angelegt wird, während zum Schließen der Verschlüsse jeweils eine Spannung 0 V angelegt wird. Nach Fig. 17 wird während einer Zeitdauer T₁ nur eine Fläche A₁ eingeschaltet, wogegen während einer Zeitdauer T₂ nur eine Fläche A₁a eingeschaltet wird. An die Flüssigkri­ stallschicht an der Fläche A₁ wird eine Absolutspannung |V_A1| angelegt, während an die Flüssigkristallschicht an einer Fläche A₂ eine Absolutspannung |V_A2| angelegt wird. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird dann, wenn einer der an die Signalelektrode angeschlossenen Verschlüsse geöffnet wird, über dessen Flüssigkristallschicht eine Spannung 2 V, nämlich mit 20 Volt angelegt, während bei dem Schließen aller an die Signalelektrode angeschlosse­ nen Verschlüsse nur eine Spannung V, nämlich eine Span­ nung mit 10 Volt angelegt wird. Daraus folgt, daß während der Zeit T₂ die Durchlässigkeit an der Fläche A₁ gleich Td₁ ist, wogegen während den Zeiten T₁ und T₂ die Durchlässigkeit an der Fläche A₂ auf dem Wert Td₂ ver­ bleibt, wobei Td₂ größer als Td₁ ist.

In diesem Fall wird während der Zeiten T₁ und T₂ ein einzelner Bildpunkt erzeugt. Infolgedessen ist bei geöffnetem Verschluß die auf eine fotoempfindliche Trommel fallende Lichtmenge proportional zu einer Fläche 1701 = 1701a + 1701b, während bei geschlossenem Verschluß die auf die fotoempfindliche Trommel fallende Lichtmenge proportional zu einer Fläche 1702 = 1702a + 1702b ist.

Demgemäß kann bei einer niedrigen Spannung V kein zu­ friedenstellendes Hell/Dunkel-Verhältnis erzielt werden.

Auch bei einer Steigerung der Anzahl der Multiplex- Teilzeiten wird in bezug auf die Fläche 1701a die Fläche 1702b größer, so daß kein zufriedenstellendes Hell/Dun­ kel-Verhältnis erzielbar ist.

Es wird nun angenommen, daß die Punktedichte 16 Punkte/mm beträgt, daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit 50 mm/s ist (was einer Geschwindigkeit entspricht, bei welcher bei Zuführung von Kopierpapier in dessen Längsrichtung je Minute 6 bis 8 Kopien im Format A4 erzeugt werden) und daß ein Ansteuerungsschema mit zwei Zeitmultiplex-Teil­ zeiten angewandt wird. Dabei wird die Zeit T₁ zu 0,625 ms. In der Fig. 17 ist bei A₁ die Kurvenform der Ände­ rung der Durchlässigkeit eines Flüssigkristallverschlus­ ses bei diesem Wert gezeigt. Damit wird bei einer Verlän­ gerung der Zeit T₁ die Durchlässigkeit T1 weiter gestei­ gert, der Verschluß aber für kurze Zeit geöffnet, so daß keine ausreichend hohe Durchlässigkeit erzielbar ist.

Wenn T₁ gleich 1,25 ms ist, ein Zeitmultiplex-Ansteue­ rungsschema mit zwei Teilzeiten verwendet wird und die Spannung auf ± 20 V verdoppelt wird, wird bei einer Wellenlänge des abgestrahlten Lichts von 550 nm das Hell/ Dunkel-Verhältnis um ungefähr das Dreifache gesteigert.

Wenn an einem fotoempfindlichen Material ein heller Fleck einem Weißpunkt entspricht und ein dunkler Fleck einem Schwarzpunkt entspricht, muß das Hell/Dunkel-Verhältnis zumindest größer als "5" sein, so daß daher die angelegte Spannung weiter gesteigert werden muß. Die Durchbruch­ spannung von gegenwärtig unter geringen Kosten herstell­ baren integrierten CMOS-Schaltungen beträgt höchstens 30 V. Hieraus folgt, daß dann, wenn die Anzahl der inte­ grierten Schaltungen durch die Steigerung der Anzahl der Teilzeiten vermindert werden soll, gezwungenermaßen ent­ schieden werden muß, ob zur Steigerung des Hell/Dunkel- Verhältnisses eine integrierte Schaltungseinrichtung mit einer hohen Durchbruchspannung von 60 bis 80 V einge­ setzt werden soll oder alternativ die Dichte der Bild­ elemente verringert werden soll.

Die Fig. 18 zeigt Ergebnisse von Versuchen, nämlich die Zusammenhänge zwischen einer an eine herkömmliche Flüs­ sigkristallanordnung (eine Flüssigkristallschicht mit der Dicke von 8 µm) angelegten Wechselspannung und einer entsprechenden Durchlässigkeit. Die Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 489 nm ist durch eine Kurve 181 dargestellt, während die Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 655 nm durch eine Kurve 182 dargestellt ist.

Aus der Fig. 18 ist ersichtlich, daß die Durchlässigkeit steil zunimmt, wenn eine an die Flüssigkristallschicht angelegte Spannung V_LC bei dem Licht langer Wellenlänge (im Rotbereich) unter 20 V liegt und bei dem Licht kurzer Wellenlänge (im Blaubereich) unter 30 V liegt.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung können bei der er­ findungsgemäßen Vorrichtung bzw. bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung der Dünnfilmtransistoren für die Ansteuerung einer Flüssigkristall-Verschlußanord­ nung selbst dann, wenn die Zeitmultiplex-Ansteuerung an­ gewandt wird, für das Durchlaßlicht Kurvenformen erzielt werden, die im wesentlichen denjenigen gleichwertig sind, die durch die direkte Ansteuerung ohne Zeitmultiplex erzielbar sind.

Insbesondere kann bei der Anwendung des Zeitmultiplex- Ansteuerungsschemas die Anzahl der Datenelektroden ver­ ringert werden (d. h., bei einer Bildelementedichte von 16 Punkten/mm und einer Gesamtlänge von 210 mm beträgt bei der direkten Ansteuerung die Datenelektrodenanzahl 3360, wogegen bei der Multiplexansteuerung mit acht Teilzeiten die Datenelektrodenanzahl 420 beträgt). Dadurch sind folgende Vorteile erzielbar:
1) Die Verbindung zwischen dem Flüssigkristallverschluß und einer integrierten An­ steuerungs-Schaltung wird erleichtert, so daß die Zusam­ menbaukosten verringert sind.
2) Die Anzahl der inte­ grierten Schaltungen wird verringert.

Die Kurvenform des durch den Flüssigkristallverschluß durchgelassenen Lichts ist im wesentlichen gleichartig zu der im Falle der direkten Ansteuerung erzielten, so daß die Schreibzeit für einen einzelnen Punkt verlängert und die bei geöffnetem Verschluß durchgelassene Lichtenergie­ menge gesteigert werden kann. Wenn gemäß Fig. 6 ein Ver­ schluß mit der Flüssigkristallart des DPA-Typs (gemäß Fig. 2) geöffnet wird, wird das Licht allmählich zuneh­ mend durchgelassen. Gemäß Fig. 6 nimmt die Kurvenform des Durchlaßlichts Dreiecksform an. Die Energie des Durchlaß­ lichts ist durch die Fläche A gegeben, so daß daher bei­ spielsweise durch eine Verdoppelung der Zeitdauer die Lichtenergie auf mehr als das Zweifache gesteigert werden kann.

Infolgedessen kann ein Kontrastverhältnis, nämlich das Verhältnis der Lichtenergie an einem hellen Punkt (Fläche A) zu der Lichtenergie an einem dunklen Punkt (Fläche B) beträchtlich gesteigert werden.

Es sei nun angenommen, daß die mittlere Wellenlänge des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichts 540 nm ist, die Dichte der Bildelemente 16 Punkten/mm entspricht und die Verarbeitungsgeschwindigkeit 50 mm/s beträgt. Hierbei ergibt sich im Falle der Multiplexansteuerung mit zwei Teilzeiten ein Kontrastverhältnis von weniger als "3", welches aber im Falle der direkten Ansteuerung um unge­ fähr das 6,5fache gesteigert wird.

Es wurde ferner festgestellt, daß dann, wenn die Öffnun­ gen bzw. Verschlüsse einer Flüssigkristall-Verschlußan­ ordnung mittels Dünnfilmtransistoren angesteuert werden, ein Bild mit einem zufriedenstellenden Nutzsignal/Stör­ signal-Verhältnis erzeugt werden kann, und daß dann, wenn das Verhältnis zwischen einer Kanallänge L, nämlich dem Abstand zwischen dem Drain und der Source eines Dünnfilm­ transistors, und einer Kanalbreite W, nämlich der Länge des Drains des Dünnfilmtransistors bei dem Dünnfilmtran­ sistor auf einen Wert gewählt wird, der über einem be­ stimmten Wert liegt, der Gate-Einschaltimpuls zeitlich verkürzt und infolgedessen die Verarbeitungsgeschwindig­ keit eines elektrofotografischen Druckers gesteigert werden kann.

Hinsichtlich eines weiteren Gesichtspunkts des Ansteuerungsverfahrens wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer Transistoranordnung angegeben, bei dem kapazitive Lastelemente in einer Matrix aus n Zeilen und m Spalten angeordnet sind und Transistoren in einer Matrix aus n Zeilen und m Spalten angeordnet sind, wobei die kapazitiven Lastelemente jeweils eine Kapazität C zwischen einer mit dem Drain eines Transistors verbunde­ nen Segmentelektrode und einer Gegenelektrode darstellen; das Verfahren besteht darin, daß dann, wenn die Bild­ wechselfrequenz von an die Transistoren angelegten Gate- Einschaltimpulsen gleich f ist und die Spannung von an die Source-Elektroden der Transistoren elektrischen Sig­ nalen gleich Vs ist, der Zusammenhang zwischen dem Ver­ hältnis W/L aus der Kanalbreite W und der Kanallänge L eines Transistors und der Bildwechselfrequenz f der Gate- Einschaltimpulse sowie der Eingangssignal-Spannung Vs derart herbeigeführt wird, daß folgende Bedingung erfüllt ist:

Wenn das Verhältnis zwischen der Kanalbreite W und der Kanallänge L des Kanals eines Transistors und insbesondere eines Dünnfilmtransistors auf diese Weise gewählt wird, kann der Drain eine Ausgangsspannung abge­ ben, die 95% oder mehr der an die Source-Elektrode ange­ legten Spannung Vs beträgt. In der Praxis ist ein W/L- Verhältnis zwischen 1,4 und 290 und vorzugsweise zwischen 10 und 80 günstig. Hierzu ist anzumerken, daß dann, wenn das Verhältnis W/L größer als 290 ist, die Gate-Impulse über mehr als 50 µs angelegt werden müssen, so daß kein elektrofotografischer Schnelldrucker geschaffen werden kann.

Die Fig. 19 ist eine schematische Draufsicht auf einen Dünnfilmtransistor. Eine Drain-Elektrode 193 und eine an eine Datenleitung angeschlossene Source-Elektrode 192 werden in Kontakt mit einem Halbleiterfilm 191 (aus amor­ phem Silicium, polykristallinem bzw. Poly-Silicium, Tellur oder dergleichen) gebildet, unter den unter einem (nicht gezeigten) Isolierfilm eine Gate-Elektrode 194 ge­ legt wird. Die Kanalbreite ist mit W dargestellt, während die Kanallänge mit L bezeichnet ist und dem Abstand zwi­ schen der Source-Elektrode 192 und der Drain-Elektrode 193 entspricht.

Bei dem Ansteuerungsverfahren erfüllen das Verhältnis W/L zwischen der Kanalbreite W und der Kanallänge L des Dünnfilmtransistors, die Gate-Impulsfre­ quenz f und die Datensignal-Spannung Vs die durch die vorstehend genannte Gleichung (9) ausgedrückten Bedingun­ gen, so daß eine Ansteuerung mit sehr hoher Geschwindig­ keit herbeigeführt werden kann. Als Beispiel sei angenom­ men, daß das Verhältnis W/L = 100 µm/5 µm ist, die Kapa­ zität des das kapazitive Lastelement bildenden Flüssig­ kristalls 0,2 pF ist und die Datensignal-Spannung Vs gleich 22 V ist. Damit kann die Drain-Elektrode ein Ausgangssignal mit 20 V abgeben, die über 95% von Vs liegt, wobei die minimale bzw. kürzeste Gate-Einschalt­ impuls-Zeit ungefähr 5 µs wird. In diesem Fall wird die Anzahl der Multiplex-Teilzeiten zu 48. Es ist vorteil­ haft, wenn die Kanallänge L 5 µm oder mehr beträgt und die Kanalbreite zwischen 7 µm und 1,4 mm liegt. Günstiger ist es, wenn die Kanalbreite zwischen 50 und 400 µm liegt. Bei dem Ansteuerungsverfahren wird die Bildwechselfrequenz der Gate-Einschaltimpulse vorzugsweise höher als 500 Hz und am günstigsten zwischen 800 Hz und 2 MHz gewählt. Daraus folgt, daß der Gate- Impuls über 0,24 bis 50 µs und insbesondere über 1,25 bis 10 µs angelegt werden kann. Die Datensignal-Spannung Vs ist vorzugsweise höher als 15 V und liegt vorteil­ hafter zwischen 20 und 60 V.

Im Falle eines Dünnfilmtransistors, dessen Kanallänge L und Kanalbreite W nicht der genannten Gleichung (9) ge­ nügen, hat das von der Drain-Elektrode abgegebene Aus­ gangssignal weniger als 95% der Datensignal-Spannung Vs, so daß kein zufriedenstellender Verschlußwirkungsgrad erzielbar ist. Infolgedessen fällt bei der Bilderzeugung das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis auf weniger als "5" ab, so daß keine zufriedenstellenden Kopiebilder erziel­ bar sind.

Insbesondere muß dann, wenn das Verhältnis W/L über 290 liegt, der Gate-Impuls für eine Zeitdauer von mehr als 50 µs angelegt werden, so daß es nicht möglich ist, einen elektrofotografischen Schnelldrucker herzustellen (der beispielsweise mehr als 10 Kopien je Minute ergibt). Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ansteuerungsverfahrens wird ein Verhältnis W/L zwischen 10 und 80 gewählt, so daß der Gateimpuls für eine Zeitdauer von 1,25 bis 10 µs angelegt werden kann.

Der Halbleiterfilm 191 des eingesetzten Dünnfilmtransis­ tors besteht vorzugsweise aus mit Wasserstoffatomen do­ tiertem amorphem Silicium. Die Dicke des Halbleiterfilms 191 kann auf geeignete Weise gewählt werden und beträgt im allgemeinen zwischen 100 und 300 nm. Es ist vorteil­ haft, wenn der Gate-Isolierfilm aus mit Wasserstoffatomen dotiertem Siliciumnitrid gebildet wird und wenn die Dicke des Gate-Isolierfilms 300 bis 600 nm beträgt.

Der Dünnfilmtransistor der vorstehend beschriebenen Art kann an der Stelle der bei den Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 15 verwendeten Dünnfilmtransistoren einge­ setzt werden.

Wenn bei diesem Ansteuerungsverfahren die Gleichung (9) erfüllt wird, kann ein Ansteuerungs­ system größerer Ordnung bzw. mit mehr als 30 Multiplex- Teilzeiten angewandt werden.

Es wurde ferner festgestellt, daß jeder der Verschlüsse einer Flüssigkristallanordnung mittels eines Dünnfilm­ transistors so geschaltet werden kann, daß ein Bild mit einem zufriedenstellenden Nutzsignal/Störsignal-Verhält­ nis erzeugt werden kann, und daß dann, wenn für eine zwischen dem Gate und dem Drain eines Dünnfilmtransistors bestehende Streukapazität Cgd ein Wert gewählt wird, der unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, die Ladungs­ aufteilung verringert werden kann und ein erforderlicher Pegel einer Drain-Spannung VD für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Verschlußanordnung erzielt wird.

Als Ansteuerungsverfahren wird im weiteren ein Verfahren zur Ansteuerung einer Transistor­ anordnung angegeben, bei der kapazitive Lastelemente sowie Transistoren jeweils in Form einer Matrix aus n Zeilen und in Spalten angeordnet sind, wobei jedes kapazi­ tive Lastelement eine Kapazität C zwischen einer an den Drain eines Transistors angeschlossenen Segmentelektrode und einer Gegenelektrode darstellt; bei diesem Verfahren wird die zwischen dem Gate und dem Drain eines jeden Transistors bestehende Streukapazität Cgd mit der Kapazi­ tät C und einer hierzu parallelen Speicherkapazität C_E in einen derartigen Zusammenhang gebracht, daß folgende Bedingung erfüllt ist:

wobei mit ΔVd die Änderung der Gatespannung bezeichnet ist, mit ΔV₀ die Änderung der Spannung an der Gegen­ elektrode bezeichnet ist und mit Vs ein Maximalwert des Eingangssignals bezeichnet ist.

Bei dem Verfahren gemäß diesem Aus­ führungsbeispiel wird die Streukapazität Cgd zwischen dem Gate und dem Drain des Dünnfilmtransistors nach der Gleichung (10) gewählt, so daß die Drainspannung, die das durch die über die Datenleitung angelegte Eingangssignal- Spannung Vs verursachte Ausgangssignal ist, in einem Anteil von über 95% erhalten werden kann. Ferner kann eine Entladezeit verlängert werden, die von einer Zeit­ konstante abhängig ist, welche durch einen Ausschalt- bzw. Sperrwiderstand Roff des Dünnfilmtransistors und die Kapazität G des kapazitiven Lastelements (nämlich bei­ spielsweise des Flüssigkristalls) bestimmt ist. In der Praxis ist eine Streukapazität Cgd von 45 pF vorzuziehen, wobei eine Streukapazität von 0,2 bis 1,5 pF günstiger ist. Im einzelnen kann dann, wenn die Streukapazität Cgd 45 pF übersteigt, keine ausreichend hohe Drainspannung erzielt werden, so daß nicht der erwünschte Verschluß­ wirkungsgrad erzielt werden kann. Infolgedessen kann kein Bild hoher Qualität erzeugt werden. Darüber hinaus wird die Kapazität C schnell entladen, so daß im Falle der Multiplex-Ansteuerung mit einer Zeitaufteilung höherer Ordnung wie beispielsweise im Falle der Ansteuerung mit vier Teilzeiten die Kapazität C schon vor der Fertig­ stellung eines Bilds entladen wird.

Die Fig. 20A zeigt einen Schnitt durch eine Flüssigkri­ stallvorrichtung, die bei der Bilder­ zeugungsvorrichtung eingesetzt wird und in der auf einem Substrat 2001 (aus Glas, Kunststoff oder dergleichen) ein Dünnfilmtransistor ausgebildet ist. Der Dünnfilmtransis­ tor hat eine Gate-Elektrode 2002, die an eine Gateleitung angeschlossen ist, an die ein Gate-Einschaltimpuls mit einer Bildwechsel- bzw. Bildfrequenz f angelegt wird, eine Source-Elektrode 2003, die an eine Datenleitung angeschlossen ist, an die ein Datensignal mit der Span­ nung Vs angelegt wird, und eine Drain-Elektrode 2004 für die Abgabe eines dem (eingegebenen) Datensignal entspre­ chenden Ausgangssignals. Die Drain-Elektrode 2004 ist mit einer Segmentelektrode 2009 verbunden, die einen Teil eines Mikroverschlusses bildet. Wenn an die Gate-Elektro­ de 2002 ein Abtastsignal angelegt wird, wird hierdurch der Widerstand eines Films 2005 aus amorphem Silicium herabgesetzt, so daß damit die Source-Elektrode 2003 und die Drain-Elektrode 2004 miteinander elektrisch verbunden werden. Die Drain-Elektrode 2004 ist an einen Ladungs­ speicherkondensator C_E angeschlossen, der einen Leiter­ film bzw. eine Kondensatorelektrode 2007 (aus Indiumzinn­ oxid, ITO), einen Isolierfilm 2006a und die Segmentelek­ trode 2009 aufweist. Der Leiterfilm bzw. die Kondensator­ elektrode 2007 hat vorzugsweise gleichartige Form wie die Segmentelektrode 2009 und ist dieser über den Isolierfilm 2006a gegenübergesetzt, wobei der Leiterfilm 2007 über der ganzen Fläche des Substrats 2001 in der Weise ausge­ bildet sein kann, daß er elektrisch von der Gate-Elektro­ de 2002 isoliert ist. Die Fig. 20C zeigt eine Äquivalenz­ schaltung, in der das Gate mit G bezeichnet ist, die Source mit S bezeichnet ist und der Drain mit D bezeich­ net ist.

In dem bei der Bilderzeugungsvorrich­ tung eingesetzten Dünnfilmtransistor werden ein zwischen die Gate-Elektrode 2002 und dem Film 2005 aus dem amor­ phen Silicium gesetzter Gate-Isolierfilm 2006 und der Isolierfilm 2006a aus mit Wasserstoffatomen dotiertem Siliciumnitrid in einer Dicke von 600 nm (mit einer rela­ tiven Dielektrizitätskonstante von 6,6) gebildet. Der Siliciumnitrid-Film wird durch Glimmentladung über der ganzen Fläche des Substrats 2001 geformt, auf dem durch Vakuumablagerung von Chrom und Aluminium ein Muster von Gate-Elektroden 2002 sowie durch Vakuumablagerung von Indiumzinnoxid (ITO) ein Muster von Segmentelektroden 2009 gebildet wurde. Es ist anzumerken, daß auf die vor­ stehend beschriebene Weise die Drain-Elektrode 2004 und die Segmentelektrode 2009 elektrisch miteinander verbun­ den sind.

Ferner wird über dem Substrat 2001, auf dem der Dünnfilm­ transistor und die Segmentelektrode 2009 gebildet wurden, ein Isolierfilm 2021 aus mit Wasserstoffatomen dotiertem Siliciumnitrid und ein Ausrichtungssteuerfilm 2010 aus Polyimid mit der Dicke 100 nm geformt.

Bei der für die Bilderzeugungsvorrich­ tung verwendeten Flüssigkristallvorrichtung wird zwischen das Dünnfilmtransistor-Matrix-Substrat, auf dem die Dünn­ filmtransistoren der vorstehend beschriebenen Art in einer Matrixanordnung ausgebildet sind, und ein gegen­ übergesetztes Substrat 2011 ein nematisches bzw. NP-Flüs­ sigkristall 2013 in der Weise eingefügt, daß die Moleküle des Flüssigkristalls auf die in Fig. 2 gezeigte Weise ausgerichtet sind. Über der Fläche des gegenübergesetzten Substrats 2011 wird als gemeinsame Elektrode 2012 ein Indiumzinnoxid- bzw. ITO-Film gebildet, auf dem im Falle der Flüssigkristall-Verschlußanordnung der vorstehend beschriebenen Art ein Lichtabschirmfilm 2014 in Form eines Chrom-Aluminium-Schichtenfilms ausgebildet wird, um auf optische Weise den Bereich außerhalb einer jeweiligen Verschlußöffnung abzuschirmen, durch die ein Mikroverschluß gebildet ist. Über der gemeinsamen Elek­ trode 2012 und dem Lichtabschirmfilm 2014 wird ein Aus­ richtungssteuerfilm 2015 aus Polyimid gebildet.

Die Fig. 20B zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Flüssigkristall-Verschlußanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, die bei der Bild­ erzeugungsvorrichtung eingesetzt werden kann. Bei dieser Verschlußanordnung ist auf dem Substrat 2001 einer Flüs­ sigkristallvorrichtung 2017 in einer geeigneten Strecke von dieser beabstandet ein Dünnfilmtransistor 2016 ausge­ bildet. Der Dünnfilmtransistor 2016 wird vorteilhaft außerhalb einer Dichtung 2018 aus einem Epoxyharz-Kleb­ stoff angeordnet, die zum dichten Einschließen des Flüs­ sigkristalls 2013 zwischen dem Substrat 2001 des Flüssig­ kristallelements 2017 und dem gegenübergesetzten Substrat 2011 mit der gemeinsamen Elektrode 2012 dient. Alternativ kann anstelle der Ausbildung an dem Substrat 2001 der Flüssigkristallvorrichtung 2017 der Dünnfilmtransistor 2016 auf einer gesonderten Platte zusammen mit einer (nicht gezeigten) externen Schaltung wie einer integrier­ ten Schaltung ausgebildet werden. In den Fig. 20A und 20B sind zur Bezeichnung gleichartiger Teile jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet. Oberhalb bzw. unterhalb des Substrats 2011 bzw. 2001 sind jeweils unter Nikolscher Überkreuzung Polarisatoren 2019 und 2020 angebracht, während oberhalb des Halbleiter-Films 2005 des Dünnfilm­ transistors 2016 ein Chrom-Aluminium-Lichtabschirmfilm 2022 gebildet ist.

Entsprechend dem Verfahren genügt die Streukapazität Cgd zwischen dem Gate und dem Drain in dem Kanal des Dünnfilmtransistors der vorangehend genannten Gleichung (10), so daß die Drain-Elektrode des Dünnfilm­ transistors eine Ausgangsspannung abgeben kann, die 95% oder mehr des Datensignals entspricht, und zugleich bei dem Abschalten bzw. Sperren des Dünnfilmtransistors die Entladungszeit der Kapazität C bzw. C_E beträchtlich ver­ längert werden kann.

Für den Aufbau eines Dünnfilmtransistors, der der voran­ gehend genannten Gleichung (10) genügt, wird vorzugsweise ein Selbstausrichtungsverfahren gemäß der nachstehenden Beschreibung angewandt.

Gemäß den Fig. 21(A) bis 21(D) wird über der Fläche eines Glassubstrats 211 ein Leiterfilm mit einher Schichtung aus einem Chrom-Film in 50 nm Dicke und einem Aluminium-Film in 550 nm Dicke gebildet und zum Formen einer Gate-Elek­ trode 212 des Dünnfilmtransistors geätzt. Über der Gate- Elektrode 212 wird als mit Wasserstoffatomen dotierter Siliciumnitrid-Film ein Gate-Isolierfilm 213 in 600 nm Dicke geformt, über dem ein Halbleiterfilm 214 als Film aus mit Wasserstoffatomen dotiertem amorphem Silicium in 200 nm Dicke gebildet wird.

Auf die Fläche des Glassubstrats 211, auf der die Gate- Elektrode 212 als Leiterfilm, der Gate-Isolierfilm 213 als Siliciumnitrid-Film und der Halbleiter-Film 214 als Film aus amorphem Silicium gebildet wurden, wird ein Positiv-Fotolackfilm 215 aufgebracht. Wenn das Glassub­ strat 211 von der hinteren bzw. unteren Fläche her gemäß der Darstellung durch einen Pfeil E belichtet wird, dient die Gate-Elektrode 212 als Maske, so daß der von der Gate-Elektrode 212 abgedeckte Bereich des Fotolackfilms 215 nicht belichtet wird, während der restliche Bereich des Fotolackfilms 215 belichtet wird.

Als nächstes wird gemäß Fig. 21(B) zum Entwickeln des Fotolackfilms 215 ein vorgeschriebenes Entwicklungsmittel eingesetzt, wodurch nur ein unbelichteter Bereich 215a des Fotolackfilms zurückbleibt. Danach wird gemäß Fig. 21(C) über der ganzen Fläche ein Leiterfilm 218 aufge­ bracht, der durch eine Aufschichtung aus einem Chrom- Metallfilm in 50 nm Dicke und einem Aluminium-Metallfilm in 550 nm Dicke gebildet ist. Dann wird gemäß Fig. 21(D) der unentwickelte Bereich 215a des Fotolackfilms wegge­ löst und zusammen hiermit der über diesem Bereich gebil­ dete Leiterfilm 218 entfernt. Infolgedessen verbleiben an dem Glassubstrat nur Leiterfilme, die dann als Source- Elektrode 216 bzw. Drain-Elektrode 217 dienen.

Wenn dieses Selbstausrichtungsverfahren angewandt wird, kann die Überlappung zwischen der Gate-Elektrode 212 und der Drain-Elektrode 217 im wesentlichen auf weniger als 0,1 µm verringert werden, so daß eine Streukapazität C_agd zwischen dem Gate und dem Drain auf 0,004 pF oder weniger gemäß nachstehender Gleichung verringert werden kann:

wobei mit ΔVg, ΔV₀ und Vs die für die Gleichung (10) definierten Werte bezeichnet sind.

Bei einem vorzugsweise gewählten Ausführungsbeispiel kann bei dem Ansteuerungsverfahren nach Gleichung (10) der Wert ΔVg auf einen hohen Pegel Vgh in der Größenordnung von 40 V und auf einen niedrigen Pegel Vge in der Größenordnung von -10 V bei einer Gate-Ein­ schaltimpuls-Breite in der Größenordnung von 4 µs gewählt werden. Die Werte für ΔV₀ und Vs sind vorzugsweise höher als 15 V und liegen günstiger zwischen 20 und 60 V. Die Kapazität C ändert sich in Abhängigkeit von den einge­ setzten Arten oder Typen des Flüssigkristalls und beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,3 pF. Die Kapazität C_E ändert sich in Abhängigkeit von den verwendeten Arten des Isolier­ films und beträgt 0,7 bis 1,5 pF sowie vorteilhafter 0,8 bis 1,0 pF.

Es wird eine Bilderzeugungsvorrichtung angegeben, die eine Belichtungslichtquelle, einen Schreibkopf mit einer Gruppe von Mikroverschlüssen für das jeweilige Steuern des Durchlassens oder Sperrens von Licht aus der Belich­ tungslichtquelle und einen zur Bestrahlung mit von dem Schreibkopf durchgelassenen Lichtsignalen angeordneten Bildträger aufweist. Die Mikroverschlüsse sind in der Form einer Matrix aus einer Vielzahl von Zeilen und einer Vielzahl von Spalten angeordnet. Die Gruppe der Mikrover­ schlüsse ist durch ein Substrat, auf dem eine Vielzahl von Segmentelektroden ausgebildet ist, von denen jede einen Verschluß bildet und mit dem Drain eines Dünnfilm­ transistors verbunden ist, ein weiteres Substrat, auf dem eine gemeinsame Elektrode ausgebildet ist, und ein zwi­ schen die Substrate eingefügtes Flüssigkristall gebildet. Die Bilderzeugungsvorrichtung weist ferner eine Einrich­ tung für das Anlegen eines Abtastsignals an das Gate des Dünnfilmtransistors und für das Anlegen eines einer Bild­ information entsprechenden elektrischen Signals unter Synchronisierung mit dem Abtastsignal auf. Ferner wird ein Verfahren zur Ansteuerung der Bilderzeugungsvorrich­ tung angegeben.

Claims (5)

1. Vorrichtung mit einer Flüssigkristallzelle, zum Ansteuern einer Transistoranordung,

• a) in der kapazitive Lastelemente in einer Matrix mit n-Reihen und m-Spalten und den kapazitiven Lastelementen zugeordnete Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) angeordnet sind,
• b) wobei jedes kapazitive Lastelement eine Kapazität C zwischen einer an dem Drainanschluß eines Transistors (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) angeschlossenen Segmentelektrode (307) und einer Gegenelektrode (312) hat,
• c) wobei die kapazitiven Lastelemente in einer Flüssigkristallzelle enthalten sind und die Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) außerhalb dieser Flüssigkristallzelle angeordnet sind,
• d) wobei die Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) in eine Vielzahl von Untergruppen aufgeteilt sind, und jede der Untergruppen eine Vielzahl von Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) enthält,
• e) wobei Source-Anschlüsse (303) der Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) in jeder Untergruppe mit einer Source-Leitung verbunden sind,
• f) wobei Gate-Anschlüsse (302) der Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) mit ersten Gate- Leitungen verbunden sind,
• g) wobei mit den Gates einer Vielzahl von Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) verbundene erste Gate-Leitungen zu zweiten Gate-Leitungen zusammengefaßt werden, wobei ein aus jeder Untergruppe ausgewählter Transistor (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) umfaßt wird, und
• h) wobei bei Anlegen eines Gate-Impulses an einen Transistor (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) eine elektrische Feldstärke von 5 × 10⁵ V/cm oder niedriger an einem Gate-Isolierfilm (306; 2006) am Kanal des Transistors (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006; 2016) erreichbar wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006, 2016) einen Dünnfilm aus amorphem Silicium umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Reihe angeordneten Transistoren (302 bis 306; 316; 2002 bis 2006, 2016), einen gemeinsamen Gate-Anschluß (302), die in Spalten angeordneten Transistoren einen gemeinsamen Source-Anschluß (303) haben, ein Gate-Impuls sequentiell Reihe für Reihe an die Gates und Datensignale synchron mit dem Gate-Impuls an die Sources der Transistoren angelegt werden.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Lastelement ein Flüssigkristall (313) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristall (313) einen Mikroverschluß eines Druckers bildet.