DE3650639T2

DE3650639T2 - Aufbau eines Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigepaneels

Info

Publication number: DE3650639T2
Application number: DE3650639T
Authority: DE
Inventors: Shouji Ichikawa; Kesao Noguchi; Takeshi Saito; Shichiro Tsuruta
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2006-01-28
Also published as: EP0189214A2; EP0189214B1; US4969718A; DE3650639D1; EP0189214A3

Description

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft die Struktur einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeige gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Struktur einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafel ist aus der FR-A-2534052 bekannt.

Hintergrund der Erfindung

Eine aktive Matrix einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur hat eine Matrix aus Farbanzeigepixeln, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind, und die Halbleiterschaltvorrichtungen haben, die jeweils eingebaut sind. Solche Halbleiterschaltvorrichtungen sind typischerweise Dünnschicht-Transistoren mit beispielsweise amorphem Silizium- Feldeffekt-Design. Bei der Entwicklung derartiger Mehrfarbenanzeigetafelstrukturen sind die Anzeigekapazitäten der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen allgemein signifikant erhöht worden und es ist die Möglichkeit der einfachen Anwendung von Mehrfarbenanzeige bei Flüssigkristallen geschaffen worden.
Eines der Verfahren der Anzeige von Mehrfarbenbildern an Flüssigkristallanzeigetafeln ist die Verwendung eines dichroitischen Pigments, das als Fremdstoff in einem Flüssigkristall-Grundstoff gelöst ist. Ein weiteres Verfahren ist die Verwendung von Farbfiltern, zugeordnet zu Pixelelektroden quer zu einer Flüssigkristallschicht. Das zuletzt genannte Verfahren wird wegen der extremen Schwierigkeiten, die beim Herstellen von Mehrfarbenbildern mittels des Fremdstoff-Grundstoff-Verfahrens auftreten, gegenwärtig häufiger angewandt als das zuerst genannte.
Wie allgemein bekannt hat eine Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur, die Farbfilter verwendet, zwei transparente Substrate mit einer dazwischen geschichteten Schicht aus Flüssigkristall. Eine gemeinsame Elektrode mit einer Fläche, die eine Anzeigefläche der Tafelstruktur bildet, ist an einem der Substrate befestigt und ein Feld von selektiv zugeordneten Farbfiltern, typischerweise die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau, ist auf diesem Substrat angeordnet. Auf dem anderen Substrat ist eine Vielzahl von Farbanzeigepixeln in Zeilen und Spalten so angeordnet, daß sie jeweils mit den einzelnen Farbfiltern fluchten. Jedes der Farbanzeigepixel hat eine Pixelelektrode und eine Schalteinrichtung, die typischerweise ein Dünnschicht-Feldeffekttransistor ist. Die Pixelelektrode jedes der einzelnen Farbanzeigepixel ist quer zur Schicht des Flüssigkristalls kapazitiv an die gemeinsame Elektrode gekoppelt. Wenn die Schalteinrichtung für ein bestimmtes Pixel betätigt wird, um einzuschalten, wird der Flüssigkristall&sub1; der zwischen der gemeinsamen Elektrode und der Pixelelektrode des bestimmten Pixels dazwischen liegt, aktiviert, um ein Durchlassen von Licht durch ihn zu erlauben. Licht mit einer Wellenlänge genau gleich der des Farbfilters geht somit durch das Farbfilter, so daß eine Anzeige in insgesamt acht Elementfarben, die aus den unterschiedlichen Kombinationen der drei Primärfarben resultieren, erzeugt wird. Wenn das in dem Flüssigkristall erzeugte Feld kontinuierlich durch Steuern der an jede der Pixelelektroden anzulegende Spannung variiert wird, kann eine vollständige Farbanzeige erzeugt werden, die Bilder mit stufenlos variablen Farbtönen erzeugt.
In einer bekannten Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur, die Farbfilter verwendet, kehren Pixel, die jeweils den drei Primärfarben zugeordnet sind, in jeder der Zeilen oder in jeder der Spalten wieder. Ein derartiges Pixelmuster hat den Nachteil, daß ein und diesselbe Farbe allen Pixel jeder Spalte oder jeder Zeile zugeordnet sein kann. Die Bildelemente identitischer Farben erscheinen somit über eine Spalte oder eine Zeile der resultierenden Mehrfarbenazeige, wodurch bei der Anzeige ein "Streifen" erzeugt wird.
Es wurden daher Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen unternommen, um solche Streifen zu eliminieren, die auf Mehrfarbenanzeigen erscheinen. Ein Beispiel der Mehrfarbenanzeigetafeln, die aus diesen Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen resultierten, verwendet ein Pixelmuster, das so angeordnet ist, daß die Bildelemente, die in jeder Zeile angezeigt werden, jeweils um ein Drittel der Breite des Bildelementes der benachbarten Zeile der Anzeige versetzt werden. Das bekannte Pixelmuster hat jedoch immer noch einen Nachteil, daß ein und diesselbe Farbe aufeinanderfolgend in Diagonalrichtungen der Anzeige erscheint. Die Diagonalreihen identischer Farben erzeugen farbige Moirémuster in der resultierenden Mehrfarbenanzeige. Farbige Moirémuster werden nicht nur durch die Reihen von einzelnen Farbbildelementen, sondern auch durch Reihen von Zwischen- oder gemischten Farbbildelementen erzeugt, die durch Pixel in zwei unterschiedlichen Farben, die nebeneinander in jeder Zeile angeordnet sind, erzeugt werden, und die aufeinanderfolgend in Diagonalrichtungen der Pixelmuster erscheinen.
Demgemäß ist es eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur zu schaffen, bei der weder Streifen noch Moiré-Bilder bei der Mehrfarbenanzeige unter Verwendung von Farbfiltern erzeugt werden.
Eine weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur zu schaffen, die eine weitaus höhere Auflösung der Bildelemente als die bekannten Mehrfarbenanzeigetafeln erzielen kann.
Eine weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur zu schaffen, die Farbanzeigepixel hat, die mehr quadratisch sind als jene, die bei den Mehrfarbenanzeigetafeln gemäß dem Stand der Technik verwendet werden, wodurch eine Vereinfachung der Herstellung der Aktivmatrix und der gemeinsamen Elektrodensubstrate der Tafelstruktur erzeugt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind diese Aufgaben durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere Vorteile und Merkmale sind in den Unteransprüchen gezeigt.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die Nachteile der Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafeln gemäß dem Stand der Technik und die Merkmale und Vorteile einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung im einzelnen hervor, die anhand der begleitenden Figuren erfolgt, in welchen gleiche Bezugsziffern ähnliche oder entsprechende Baugruppen, Einheiten, Teile und Elemente bezeichnen, und in welchen zeigt: Fig. 1 ein typisches Beispiel des Aufbaus einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur von dem Typ, auf den sich die vorliegende Erfindung im allgemeinen bezieht, in einer Teilansicht im Schnitt;
Fig. 2 ein Beispiel des Aufbaus einer Schalteinrichtung, die einen Teil jedes der Farbanzeigepixel der Anzeigetafelstruktur gemäß Fig. 1 bildet, in einer Teilansicht im Schnitt;
Fig. 3 ein Teil einer Äquivalenzschaltung der Anzeigetafelstruktur, die gemäß der Figuren 1 und 2 konstruiert ist, als Teil-Schaltbild;
Fig. 4A einen Teil eines Musters der Farbanzeigepixel, die in einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik angeordnet sind in einer Teilansicht von oben;
Fig. 4B ein Teil eines Musters der Farbanzeigepixel, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet sind in einer Ansicht ähnlich wie Fig. 4A;
Fig. 5A ein Teil eines Feldes der Farbanzeigepixel in einer weiteren Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik die angeordnet sind um angeblich das Mehrfarbenanzeigepixelmuster gemäß Fig. 4B zu bilden, als Teilschaltbild;
Fig. 5B ein Teil eines Mehrfarbenanzeigepixelmusters, das tatsächlich durch ein Feld von Farbpixeln hergestellt werden kann, die in dem Schaltbild gemäß Fig. 5A angeordnet sind in einer Ansicht gemäß Fig. 4A;
Fig. 6A ein Teil der Aktivmatrixanordnung einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Teilansicht von oben;
Fig. 6B ein Teil der gemeinsamen Elektrodenanordnung der ersten bevorzugten Ausführungsform in einer Teilansicht von oben;
Fig. 6C ein schematisches Schaltbild einer Aquivalenzschaltung eines Pixels, das die einzelnen Farbanzeigepixel der Anordnung gemäß Fig. 6A repräsentiert;
Fig. 7A und 7B ähnlich wie Figuren 6A und 6B Teile der Aktivmatrix bzw. gemeinsamen Elektrodenanordnungen einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafeltstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8A eine Teilansicht von oben eines weiteren Beispiels des Pixelmusters, das bei Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik verwendet wird;
Fig. 8B eine Ansicht ähnlich wie Fig. 8A, jedoch einer bekannten Modifikation des Pixelmusters, das in der Fig. 8A gezeigt ist;
Fig. 9A eine Teilansicht von oben eines weiteren Beispiels des Pixelmusters, das bei einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik verwendet wird;
Fig. 9B eine Ansicht gemäß Fig. 9A, die jedoch eine bekannte Modifikation des in der Fig. 9A gezeigten Pixelmusters zeigt;
Fig. 10A eine Teilansicht von oben, die ein weiteres Beispiel des Pixelmusters zeigt, das bei einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik verwendet wird;
Fig. 10B eine Ansicht ähnlich Fig. 10A, die jedoch eine Modifikation des in der Fig. 10A gezeigten Pixelmusters zeigt;
Fig. 11a und 11b Teilansichten von oben von Teilen der Aktivmatrix bzw. der gemeinsamen Elektrodenanordnung einer Anzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik, wobei die Ausführungsformen das Pixelmuster gemäß Fig. 10B verwendet;
Fig 12A und 12B Teilansichten von oben eines von weiteren Beispielen der Pixelmuster, die bei der Flüssigkristall- Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können;
Fig. 13A und 13B Teilansichten von oben von Teilen der Aktivmatrix bzw. der gemeinsamen Elektrodenanordnungen einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Flüssigkristall
Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die dritte bevorzugte Ausführungsform das in der Fig. 10B gezeigte Pixelmuster verwendet;
Fig. 14A eine Teilansicht eines Teils der Aktivmatrixanordnung einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei die vierte bevorzugte Ausführungsform das in der Fig. 4B gezeigte Pixelmuster verwendet; und
Fig. 14B ein schematisches Schaltbild einer Äquivalenzschaltung eines Pixels, das die in die einzelnen Farbanzeigepixel der Anordnung gemäß Fig. 13A repräsentiert.

Beschreibung des Standes der Technik

In der Fig. 1 der Figuren ist ein typisches Beispiel im Querschnitt einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gezeigt. Die Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur an sich ist allgemein bekannt, und hat eine gemeinsame vordere oder Außenelektrodenanordnung 20 und eine rückwärtige oder innenliegende Aktivmatrix-Anordnung 22. Die gemeinsame Außenelektrodenanordnung 20 hat ein gemeinsames Elektrodensubstrat 24 aus transparentem Glas, dessen Vorderseite oder Außenfläche mit einem ersten linearen Polarisationsfilm 26 bedeckt ist, und die an ihrer rückwärtigen oder Innenfläche mit einem Farbfilterfilm 28 abgedeckt ist, der ein zweidimensionales oder Mosaikfeld aus rechteckigen Rot-Grün- und Blau-Farbfilterabschnitten R, G und B hat. Der Farbfilterfilm 28 seinerseits ist durch eine gemeinsame Elektrode 30 abgedeckt, die durch einen elektrisch leitfähigen transparenten Film gebildet ist, und es wird angenommen, daß dieser an Masse gelegt ist. Die Aktivmatrixanordnung 22 andererseits hat ein Aktivmatrix-Substrat 32 aus transparentem Glas, das an seiner Vorder- oder Außenfläche mit einer aktiven Schicht 34 abgedeckt ist und an seiner rückwärtigen oder Innenfläche mit einem zweiten linearen Polarisationsfilm 36 abgedeckt ist. Die aktive Schicht 34 ist mit Halbleiterschalteinrichtungen 38 und Pixelelektroden 40 sowie Signal- und Abtastleitungen versehen, wie dies im einzelnen beschrieben wird. Zwischen der gemeinsamen Elektrode und den Aktivmatrixanordnungen 20 und 22, die so ausgebildet sind, ist eine Schicht 42 aus einem Feldeffekt-Flüssigkristall angeordnet, wie beispielsweise verdrilltem nematischem Flüssigkristall (TNLC). Die einzelnen Halbleiterschalteinrichtungen 38 bilden einen Teil der aktiven Schicht 34 und sind jeweils zugeordnet zu Pixelelektroden 40 angeordnet. Diese Pixelelektroden 40 sind in einem solchen Muster angeordnet, daß sie jeweils mit den einzelnen Farbfilterabschnitten R, G und B des Farbfilterfilms 28 fluchten, der einen Teil der gemeinsamen Elektrodenanordnung 20 bildet. Wo die Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur als Anzeigetafel vom lichtdurchlässigen Typ verwendet wird, ist eine geeignete Beleuchtungseinrichtung 44, die eine parallele weiße Lichtquelle für die Tafelstruktur bildet, an der Rückseite der Tafelstruktur mit einer Lichtstreuplatte 46 zwischen der Tafelstruktur und der Beleuchtungseinrichtung 44, wie dargstellt, angeordnet.
Fig. 2 der Figuren zeigt ein typisches Beispiel der Querschnittsform durch die aktive Schicht 34, die einen wichtigen Teil der Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur bildet, die wie vorstehend beschrieben konstruiert ist. Alle Schalteinrichtungen 38 in dieser aktiven Schicht 34 haben die gleiche Ausbildung und sind ähnlich mit Bezug auf die jeweiligen zugeordneten Anzeigeelektroden 40 angeordnet, obwohl nur eine dieser Kombinationen der Schalteinrichtungen 38 und der Anzeigeelektroden 40 in der Fig. 2 gezeigt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 2 besteht jede der Schalteinrichtungen 38 der aktiven Schicht 34 aus einem amorphen Silizium- Dünnschichttransistor (a-Si TFT) und hat eine Gateelektrode 48, aus beispielsweise Aluminium, die auf der Außenfläche des Substrats 32 abgeschieden ist. Die Gateelektrode 48, die hier gezeigt ist, bildet eine Verlängerung einer Gateleitung unter einer Anzahl von beabstandeten parallelen Gate- oder Zeilenleitungen, die an der Außenfläche des Aktivmatrix-Substrats 32 gebildet sind. An der Außenfläche des Aktivmatrix-Substrats 32 ist weiterhin ein rechteckiger leitfähiger Bereich deponiert, der nahe, jedoch mit Abstand zu der Gateelektrode 48 ausgebildet ist. Diese rechteckige Elektrode bildet die Pixelelektrode 40, die der gezeigten Schalteinrichtung 38 zugeordnet ist. Auf dem Aktivmatrix- Substrat 32, das so mit den Elektroden 40 und 48 ausgebildet ist, ist weiterhin eine Isolierschicht 50 aus beispielsweise Siliziumnitrid deponiert. Die Isolierschicht 50 bedeckt nicht nur die Elektroden 40 und 48, sondern auch jene Flächen der Oberfläche des Substrats 32, die nicht durch Elektroden 40 und 48 belegt sind. Die Isolierschicht so ist mit einem Kontaktloch versehen, das es ermöglicht, die Pixelelektrode 40 in der Nähe der Gateelektrode 48 durch die Schicht 50 freigelegt ist, wie dies gezeigt ist. Ein amorpher Siliziumbereich 52 ist auf der Oberseite der Gateelektrode 48 quer zur Isolierschicht 50 ausgebildet, und wird teilweise von einem Drain-Bereich 54 und teilweise von einem Source-Bereich 56 abgedeckt. Der Drainbereich 54, der durch Abscheiden eines dotierten amorphen Silizium gebildet ist, bildet einen Teil einer Signalleitung zwischen einer Anzahl von beabstandeten parallelen Signal- oder Spaltenleitungen, die in jedem Teil auf der Isolierschicht 50 ausgebildet sind und erstreckt sich quer zu den vorstehend genannten Abtast- oder Leitungen, die auf dem Aktivmatrix-Substrat 32 ausgebildet sind, und schneidet diese. Der Sourcebereich 56, der ebenfalls durch Abscheiden eines dotierten amorphen Siliziums ausgebildet ist, bildet einen Ausgangsanschluß des Transistors und ist an die Pixelelektrode 40 über ein Kontaktloch gekoppelt, das in der Isolierschicht 50 wie gezeigt ausgebildet ist.
Die Kombination jeder der Schalteinrichtungen 38 und der Pixelelektroden 40, die der jeweiligen Schalteinrichtung 38 zugeordnet ist, bildet jeweils das Pixel, welches die Anzeigetafelstruktur bildet. Fig. 3 der Figuren zeigt einen Teil einer Äquivalenzschaltung der Anzeigetafelstruktur, die durch ein Feld solcher Pixel gebildet ist. Wie gezeigt hat die Anzeigetafelschaltung Zeilen- oder Gate-Leitungen Gn, Gn+1... und Spalten- oder Signal-Leitungen Dm, Dm+l.. Die Gateleitungen Gn, Gn+1... sind an die jeweiligen Gateelektroden 48 der Dünnschicht-Feldeffekttransistoren gekoppelt, die die Schalteinrichtung 38 bilden und die Signalleitungen Dm, Dm+1,... sind durch die jeweiligen Drain-Bereiche 54 der Transistoren gebildet. Somit hat jeder der Transistoren oder Schalteinrichtungen 38 seine Gateelektrode 48 an eine der Gateleitungen Gn, Gn+1,..., seinen Drain-Bereich 54 an eine der Signalleitungen Dm, Dm+1,..., und seinen Source-Bereich 56 an die Pixelelektrode 40 gekoppelt, die der bestimmten Schalteinrichtung 38 zugeordnet ist. Die Pixelelektrode 40 ist kapazitiv über die Flüssigkristallschicht 42 an die gemeinsame Elektrode 30 gekoppelt (Fig. 1) und bildet somit einen Teil eines virtuellen Kondensators 48, der weiterhin die gemeinsame Elektrode 30 mit einer dielektrischen Schicht, welche durch die Flüssigkristallschicht 42, die zwischen den Elektroden 30 und 40 liegt, aufweist.
Die Anzeigetafelstruktur, die so ausgebildet ist, wird beispielsweise durch eine Abtastsignalspannung in der Größenordnung von 12 V mit einer Pulsbreite von 30 µsec und einer Bildsignalspannung in der Größenordnung von 12 V mit einer Pulsbreite von 30 µsec getrieben. Zusätzlich wird ein Gleichstrom mit der Spannung (+6 V) gleich einer Hälfte der Bildsignalspannung an die gemeinsame Elektrode 30 des virtuellen Kondensators 58 angelegt, um den Flüssigkristall mit einem alternierenden Feld zu treiben. Wenn nun die Abtastsignalspannung an die n-te Gateleitung Gn und die Bildsignalspannung an die m-te Signalleitung Dm während eines gegebenen Rahmens angelegt wird, wird bewirkt, daß die Schalteinrichtung 38, die am Kreuzungspunkt zwischen diesen Leitungen Gn und Gm liegt, in einen leitenden Zustand geschoben wird. Wenn der Flüssigkristalßmit dem alternierenden Feld wie vorstehend angemerkt, getrieben wird, ist die gemeinsame Elektrode 30, die einen Teil der gemeinsamen Elektrodenanordnung 20 bildet, kapazitiv über die Flüssigkristallschicht 42 an die der Schalteinrichtung 38 zugeordnete Pixelelektrode 40 gekoppelt. Die Bildsignalspannung, die an den Drain-Bereich 54 der Schalteinrichtung 38 über die Signalleitung Dm angelegt ist, wird dadurch, daß der Source-Bereich 56 der Einrichtung 38 in einem leitenden Zustand gehalten ist, durch die Signalleitung Dm der bestimmten Pixelelektrode 40 geleitet. Die Flüssigkristallschicht 42 ist somit in diesem Bereich fluchtend zu der Pixelelektrode 40 durch die Differenz zwischen den Potentialen an den Elektroden 30 und 40 geladen. Die Schalteinrichtung 38 bleibt für 30 µsec leitend, wie dies vorstehend angemerkt ist. Nachdem die Schalteinrichtung 38 ausgeschaltet ist, wird das Potential an der Pixelelektrode 40 jedoch über die Dauer des Bildes aufrechterhalten, und zwar infolge der extrem hohen Zeitkonstante, mit welcher die Flüssigkristall schicht 42 über den Widerstand des Transistors in einem nichtleitenden Zustand und den Widerstand des Flüssigkristalls an sich entladen wird. Wenn der Widerstand des Transistors in einem nichtleitenden Zustand nicht ausreicht, um eine derartig hohe Zeitkonstante zu schaffen, kann ein Speicherkondensator 60 parallel zu dem virtuellen Kondensator 58 geschaltet sein, wie dies in der Fig. 3 durch die gestrichelten Linien angegegeben ist.
Wenn eine Bildsignalspannung von entweder 12 Volt oder Volt an den Drainbereich 54 der Schalteinrichtung 38 angelegt wird, wird die Flüssigkristallschicht 42 in dem Bereich fluchtend zu der Pixelelektrode 40 mit einem Differenzpotential geladen, das zwischen den Elektroden 30 und 40 aufgebaut ist. Das Licht, welches von der Beleuchtungsvorrichtung 44 emittiert wird und durch den aktivierten Bereich der Flüssigkristallschicht 42 hindurchgeht, und der Farbfilterabschnitt fluchtend zu dem aktivierten Bereich der Schicht 42 bilden so einen hellen farbigen Punkt auf der Tafelstruktur. Während einer Zeitspanne, während der das Potential an der Signalleitung Tm gleich dem Potentialpegel von 6 Volt ist, wie er an der gemeinsamen Elektrode 30 errichtet ist, ist die Flüssigkristallschicht 42 mit keinem Feld beauf schlagt, die somit inaktiv bleibt, obwohl die Schalteinrichtung 38 in einem leitenden Zustand ist.
Eine Vollfarben-Flüssigkristall-Anzeigetafelstruktur, die Farbfilter für 3 Primärfarben verwendet, ist in der einstweiligen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59-9636 offenbart. Die in dieser offenbarte Flüssigkristall-Anzeigetafelstruktur verwendet Rot (R), Grün (G) und Blau (B) -Farbanzeigepixel. Während solche Primärfarbenanzeigepixel üblicherweise wiederkehrend sowohl in jeder Zeile als auch in jeder Spalte angeordnet sind, wie dies in der Fig. 4A gezeigt ist (wie diskutiert in Nikkei Electronics Vol 9, Nr. 10, Seite 215, 1984), bilden die Farbanzeigepixel eine Ausführungsform der Tafelstruktur, wie sie durch die Veröffentlichung gelehrt ist, und sind so angeordnet, daß die Pixel, welche den wiederkehrenden Farben in jeder Zeile zugeordnet sind, jeweils um einen halben Abstand gegenüber jenen, die den wiederkehrenden Farben in jeder der darauffolgenden Zeilen zugeordnet sind, verschoben oder versetzt sind, wie dies in der Fig. 4B gezeigt ist. Gemäß der Lehre der Veröffentlichung erzeugt eine derartige Anordnung der Farbanzeigepixel "eine verbesserte Auflösung in den Diagonalrichtungen" der Anzeigetafelstruktur verglichen mit der Anordnung der Pixel, wie sie in der Fig. 4A gezeigt ist.
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 59- 9636 gibt weiterhin an, daß "bei Betrachtung der Mehrfarbenanordnung", bei der die Farbanzeigepixel in einer einfachen Matrixform (wie in der Fig. 4A gezeigt), die Pixel R, G und B (wie in der Fig. 4B angeordnet, gezeigt) an den einzelnen Spitzen von drei Ecken wiederkehren und damit eine annehmbar zufriedenstellende Auflösung in einem mehrfarbigen graphischen Muster schaffen, das eine relativ kleine Anzahl von Pixeln verwendet. In der infrage stehenden Veröffentlichung sind jedoch weder tatsächliche Anzeigetechniken, die eine derartige verbesserte Pixelanordnung realisierten, noch praktische Beispiele für Tafelstrukturen, die derartige Anzeigetechniken verwirklichen, gelehrt.
Die Farbanzeigepixel in einer Ausführungsform der Tafelstruktur, die von der Veröffentlichung vorgeschlagen ist, sind so angeordnet, daß jeweils benachbarte drei Pixel ein einzelnes Bildelement bilden, wie durch die Triade, bestehend aus den drei Farbanzeigepixeln G, B und R, die innerhalb eines Rahmens 62 in der Fig. 4B gezeigt sind. Es wird davon ausgegangen, daß jedes der Anzeigepixel im allgemeinen quadratisch ist, das Bildelement, welches durch eine derartige Triade 62 aus drei Farbanzeigepixeln G, B und R gebildet wird, ist in der Zeilenrichtung ungefähr dreimal größer als in der Spaltenrichtung, wie dies leicht aus der Fig. 4B zu ersehen ist. Dies heißt offensichtlich, daß die Auflösung der Bildelemente, die durch die infrage stehende Tafelstruktur erzielt werden kann, in der Zeilenrichtung extrem niedriger als in der Spaltenrichtung ist. Die Veröffentlichung gibt auch an, daß "eine Mehrfarbenanzeigetafel realisiert werden kann, bei der die drei Primärfarbanzeigepixel G, B und R in einem Dreiecksmuster angeordnet sind". Eine derartige Pixelanordnung kann jedoch tatsäch lich nicht realisiert werden, soweit auf die Lehren der Veröffentlichung Bezug genommen wird. Die Veröffentlichung zeigt ein Aktivmatrix-Substrat mit Mehrfarbenanzeigepixeln, die wie in der Fig. 5A gezeigt, angeordnet sind, wobei die Farbanzeigepixel in einem Feld angeordnet sind, das die Gate-Leitungen 510 bis 512 in Zeilenrichtung und die Daten- Leitungen 513 bis 515 in Spaltenrichtung umfaßt. Jede ungeradzahlige Zeile sowie beispielsweise die erste Zeile hat ein Farbanzeigepixel, das durch einen Transistor 516 zu aktivieren ist, und eine zugehörigen Pixelelektrode 517, die an die Gate-Leitung 510 und die Datenleitung 513 angeschlossen ist. Jede geradzahlige Zeile, wie beispielsweise die zweite Zeile, hat ein Farbanzeigepixel, das durch ein Paar Transistoren 519 und 522 zu aktivieren ist und ein zugehöriges Paar Pixelelektroden 521 und 523, die gemeinsam an die Gateleitung 511 und die Datenleitung 514 angeschlossen sind. Eine Farbanzeige-Tafelstruktur kann somit realisiert werden, bei der die Farbanzeigepixel, die den in jeder Zeile wiederkehrenden Farben zugeordnet sind, jeweils gegenüber den Pixeln, die den wiederkehrenden Farben in der jeweils benachbarten Zeile zugeordnet sind, um einen halben Abstand versetzt sind. Wenn die Pixel in der so angeordneten Farbanzeigetafelstruktur unter Verwendung von Zeilenfolgetechniken abgetastet werden, werden Informationssignale zum Erzeugen eines einzelnen Bildelementes laufend an die Farbanzeigepixel G, B und R angelegt, die dem Bildelement zugeordnet sind und entlang einer bestimmten Gate-Leitung liegen. Das heißt, daß diese Farbanzeigepixel R, G und B in der Tat in den Richtungen der Zeilen in einer Richtung angeordnet sind, und somit nicht davon gesprochen werden kann&sub1; daß sie in Dreiecksmustern angeordnet sind, im Gegensatz zu der Angabe in der Veröffentlichung. Weiterhin ist davon auszugehen, daß die Farbanzeigepixel in der ersten Zeile mittels der Gateleitung 510 und der Datenleitungen 513 bis 515 aktiviert werden, mit den beispielsweise Grün- Blau- und Rot-Farbsignalen, die der Datenleitung 513, 514 bzw. 515 zugeordnet sind. Bei diesem Beispiel werden die Farbanzeigepixel 530, 531 und 532, die entlang der Gateleitung 510 angeordnet sind, und den Datenleitungen 513, 514 und 515 zugeordnet sind, die Farben Grün, Blau bzw. Rot G, B, bzw. R anzeigen, wie dies in der Fig. 5B gezeigt ist. Es wird entsprechend angenommen, daß die Farbanzeigepixel in der zweiten Zeile mittels der Gateleitung 511 und der Datenleitungen 513 bis 515 mit den Datenleitungen 513, 514 bzw. 515 zugeordneten Grün-, Blau- und Rot-Farbsignalen, aktiviert werden. Bei diesem Beispiel zeigen die Pixel, die entlang der Gateleitung 511 angeordnet sind und den Datenleitungen 513, 514 und 515 zugeordnet sind, ebenfalls die Farben Grün, Blau und Rot, G, B, bzw. R an, wie dies in der Fig. 5B gezeigt ist. Die Farbanzeigepixel, die somit in der zweiten Zeile mit grüner, blauer und roter Farbe G, B und R anzeigen, sind jeweils gegenüber den Pixeln der gleichen Farben die jeweils in den benachbarten ersten und dritten Reihen wiederholt auftreten, um einen halben Abstand versetzt. Somit ist das Ergebnis einfach das, daß ein Farbanzeigepixel, welches in einer gewissen Farbe in der zweiten Zeile anzeigt, wie beispielsweise das Pixel 533, welches in einer blauen Farbe B anzeigt, gegenüber dem Pixel 531, welches in der ersten Zeile die blaue Farbe B anzeigt, um einen halben Abstand versetzt ist. Anders ausgedrückt, es erscheint exklusiv in jeder Zeile eine Triade benachbarter Pixel für die drei Primärfarben G, B und R und kann keine dreieckige Triade bilden, die über zwei benachbarte Zeilen geht. Eine derartige Verteilung von Rot, Grün und Blau-Farben R, G, B, ist offensichtlich nicht ähnlich dem Farbanzeigemuster, welches dreieckige Triaden der drei Primärfarben bildet, wie dies in der Fig. 4B gezeigt ist, was heißt, daß eine Mehrfarbenanzeigetafel nicht realisiert werden kann, die die drei Primärfarbanzeigepixel R, G und B wie in der Veröffentlichung gelehrt, angeordnet und aktiviert hat.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt somit, eine Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur zu schaffen, die aus Mehrfarben-Anzeigepixeln zusammengesetzt ist, die in einem Muster angeordnet sind, welches Bildelemente erzeugen kann, die jeweils aus einer linearen oder allgemein dreieckigen Triade aus drei Primärfarben bestehen, um eine verbesserte Auflösung der Bildelemente in beiden Richtungen, in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung, der Anzeige zu schaffen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Eine Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kann ähnlich wie die Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur, die anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben worden ist, aufgebaut sein und es wird angenommen, daß sie alle Bauelemente enthält, die die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Tafelstruktur bilden.

Erste bevorzugte Ausführungsform

Fig. 6A zeigt einen Teil der Pixelanordnung auf dem Glassubstrat, welches einen Teil der Aktivmatrix-Baugruppe einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer derartigen Mehrfarben-Anzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bildet. Entsprechend zeigt Fig. 6B einen Teil der mosaikförmigen Farbfilteranordnung auf dem Glassubstrat, welches einen Teil der gemeinsamen Elektrodenanordnung der Tafelstruktur bildet. Die Aktivmatrix- und gemeinsame Elektrodenanordnungen, die diese Pixel- und Farbfilteranordnungen enthalten, sind im wesentlichen ähnlich in ihrem Aufbau wie die Aktivmatrix-Anordnung 22 bzw. die gemeinsame Elektrodenanordnung 20 der Tafelstruktur, die in der Fig. 1 gezeigt ist, und haben eine Schicht aus einem Feldeffekt- Flüssigkristall, wie beispielsweise verdrilltem nematischem Flüssigkristall, der dazwischengeschichtet ist, obwohl dies hier nicht gezeigt ist.
Als erstes wird auf die Fig. 6A Bezug genommen, aus der zu ersehen ist, daß ein Glassubstrat, welches einen Teil der Aktivmatrix-Baugruppe 22 bildet, eine Anzahl von beabstandeten parallelen Gate- oder Abtast-Leitungen G&sub1;, G&sub2;,... ausgebildet hat, die sich in den Richtungen der Zeilen auf dem Substrat erstrecken, und eine Anzahl von beabstandeten, parallelen Signal-Leitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, D&sub4;, D&sub5;, D&sub6;, D&sub7;,... hat, die sich in den Richtungen der Spalten auf dem Aktivmatrix-Substrat erstrecken. Jede der Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;, ... erstreckt sich somit rechtwinklig und kreuzend zu jeder der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;... und ist gegenüber den zuletzt genannten elektrisch isoliert. Auf dem Aktivmatrix-Substrat ist weiterhin ein Feld aus Mehrfarben-Anzeigepixeln P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;, P&sub4;, P&sub5;,..., die die Schalteinrichtungen T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;, T&sub4;, T&sub5;,... jeweils durch einen Dünnschichttransitor, wie beispielsweise einen amorphen Sihzium-Dünnschicht-Feldeffekttransistor, implementiert, enthalten.
Jedes dieser Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... ist im Prinzip aus einem Paar Pixelelektroden, die an beiden Seiten einer der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... und an einer Seite einer der Abtast-Leitungen G&sub1;, G&sub2;,... angeordnet sind, wie dies dargestellt ist, zusammengesetzt. Die Pixelelektroden, die auf einer Seite einer bestimmten Abtastleitung G&sub1;, G&sub2;,... angeordnet sind, fluchten mit den Pixelelektroden, die an der anderen Seite der bestimmten Abtastleitung angeordnet sind, und sind davon beabstandet. Die Schalteinrichtungen T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;, sind jeweils den Pixelelektroden zugeordnet, die die Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... bilden. Somit hat die Schalteinrichtung eine erste Schalteinrichtung T&sub1;, die der einzelnen Pixelelektrode zugeordnet ist, welche das erste Farbanzeigepixel P&sub1; bildet, ein Paar zweiter Schalteinrichtungen T&sub2;, die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das zweite Farbanzeigepixel P&sub2; bilden, ein Paar dritter Schalteinrichtungen T&sub3;, die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das dritte Farbanzeigepixel P&sub3; bilden usw. Die paarweisen Schalteinrichtungen, die jedem Farbanzeigepixel zugeordnet sind, welches durch die paarweisen Pixelelektroden auf einer Seite einer bestimmten Abtastleitung gebildet sind, sind gemeinsam an die bestimmte Abtastleitung und an eine gemeinsame Signalleitung angeschlossen. Die paarweisen Schalteinrichtungen, die jedem Farbanzeigepixel zugeordnet sind, welches durch paarweise Pixelelektroden auf der anderen Seite dieser bestimmten Abtastleitung gebildet sind, sind gemeinsam an die bestimmte Abtastleitung und an eine andere gemeinsame Signalleitung angeschlossen. Somit sind die Schalteinrichtungspaare der Farbanzeigepixel, die auf den beiden Seiten einer bestimmten Abtastleitung liegen, alle an die bestimmte Abtastleitung und jeweils an die Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... angeschlossen. Beispielsweise sind die paarweisen zweiten Schalteinrichtungen T&sub2; jeweils den Pixelelektroden zugeordnet, welche das zweite Farbanzeigepixel P&sub2; auf einer Seite der ersten Abtastleitung G&sub1; bilden, und sind gemeinsam an die Abtastleitung G&sub1; und die zweite Signalleitung D&sub2; angeschlossen und die paarweisen dritten Schalteinrichtungen T&sub3;, die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das dritte Farbanzeigepixel P&sub3; auf der anderen Seite der ersten Abtastleitung G&sub1; bilden, sind gemeinsam an die Abtastleitung G&sub1; und die dritte Signalleitung D&sub3; angeschlossen. Die erste Schalteinrichtung P&sub1;, die der einzelnen Pixelelektrode zugeordnet ist, welche das erste Farbanzeigepixel B&sub1; bildet, ist an die erste Abtastleitung P&sub1; und die erste Signalleitung D&sub1; angeschlossen.
Die Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... werden mit den Farbsignalen für Grün, Rot und Blau G, R und W gespeist, die an den Leitungen wiederkehren. Wenn bei Anwesenheit derartiger Farbsignale Zugriff auf die erste Abtastleitung G&sub1; erfolgt, werden somit die einzelnen Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... auf beiden Seiten der Abtastleitung G&sub1; aktiviert, um eventuell Bildelemente in den Farben zu erzeugen, die jeweils den Signalleitungen T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;... zugeordnet sind, wie beispielsweise ein Bildelement in einer Grünfarbe mittels der einzelnen Pixelelektrode, die das erste Farbanzeigepixel P&sub1; bildet, ein Bildelement in einer roten Farbe mittels der paarweisen Pixelelektroden, die das zweite Farbanzeigepixel P&sub2; bilden, ein Bildelement in einer blauen Farbe mittels der paarweisen Pixelelektroden, die das dritte Farbanzeigepixel P&sub3; bilden, usw. Wenn Informationssignale zum Erzeugen eines einzelnen Bildelementes an die dritten, vierten und fünften Signalleitungen D&sub3;, D&sub4; und D&sub5; angelegt werden, werden die Pixelelektroden, welche die dritten, vierten bzw. fünften Farbanzeigepixel P&sub3;, P&sub4; bzw. P&sub5; bilden, betätigt. Es wird somit schließlich ein Bildelement in einem Farbgemisch erzeugt, das aus den drei Farben resultiert, welche diesen bestimmten Pixel zugeordnet sind, die eine dreieckige Triadenüberbrückung von zwei Zeilen bilden, wie dies in der Fig.6A schraffiert dargestellt ist.
Fig. 6B zeigt die gemeinsame Elektrodenbaugruppe 20 der Mehrfarben-Anzeigetafelstruktur, die die Aktivmatrix-Baugruppe 22 enthält, welche die Pixel wie vorstehend beschrieben angeordnet hat. Das Glassubstrat, welches einen Teil der gemeinsamen Elektrodenbaugruppe 20 bildet, ist mit einem mosaikförmigen Feld rechteckiger Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, F&sub4;, F&sub5;,..., versehen, wobei die Filterabschnitte den Farben Grün, Rot und Blau R, G und B zugeordnet sind, die in jeder Zeile wiederkehren. Die Farbfilterabschnitte, die jeweils den Farben Grün, Rot und Blau G, R und B in einer von zwei benachbarten Zeilen zugeordnet sind, sind jeweils gegenüber ihren jeweiligen Gegenstücken in der anderen der zwei Zeilen um einen halben Abstand verschoben oder versetzt (beide nach links und nach rechts) wie dies dargestellt ist. Anzumerken ist, daß der Begriff "Abstand", der hier verwendet wird, der Abmessung jedes Farbanzeigepixels in Zeilenrichtung entspricht. Als Ergebnis einer derartigen Anordnung der Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;..., bilden jeweils alle benachbarten drei Farbfilterabschnitte in allen benachbarten zwei Zeilen, wie beispielsweise die Filterabschnitte F&sub3;, F&sub4;, F&sub5;, eine dreieckige Triade, wie dies in der Fig. 6B schraffiert dargestellt ist. Die einzelnen Mehrfarbenanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,..., die durch die Pixelelektroden auf dem Aktivmatrix- Substrat, das in der Fig. 6A gezeigt ist, ausgebildet sind, sind jeweils fluchtend zu den Farbfilterabschnitten F&sub1;, F&sub2;, F&sub3; auf dem gemeinsamen Elektrodensubstrat zugeordnet, wobei die dreieckigen Triaden der Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, ... ebenfalls jeweils mit den dreieickigen Triaden der Pixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... fluchten.
In den Figuren 6A und 6B bezeichnen die Bezugsziffern 64 und 64' Transferelektroden, die ebenfalls in der Aktiv-Matrix und den gemeinsamen Elektrodenbaugruppen 22 bzw. 20 enthalten sind. Es ist auch allgemein üblich, daß die Transferelektrode 64 der Aktivmatrix-Baugruppe 22, die in der Fig. 6A gezeigt ist, mit der Transferelektrode 64' verbunden ist, die einen Teil der gemeinsamen Elektrode (30) in Fig. 1 der gemeinsamen Elektrodenbaugruppe 20 bildet.
Fig. 6C zeigt eine Äquivalenzschaltung eines Pixels P, das jedes der Mehrfarben-Anzeigepixel repräsentiert, welches einen Teil der Aktivmatrix-Baugruppe 22 bildet, die in der Fig. 6A gezeigt ist. Es wird davon ausgegangen, daß das Farbanzeigepixel P an dem Kreuzungspunkt zwischen einer Abtastleitung G, die die Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;... repräsentiert, welche in der Fig. 6A gezeigt ist, und einer Signalleitung D liegt, die die Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... repräsentiert, welche in der Fig. 6A gezeigt sind. Das Pixel P hat ein Paar Pixelelektroden 40 und 40', die auf den beiden Seiten der Signalleitung D und auf einer Seite der Abtastleitung G angeordnet sind. Die Pixelelektroden 40 und 40' sind jeweils Schalteinrichtungen T und T' zugeordnet, von denen jeweils angenommen wird, daß sie aus einem ämorphen Silizium-Feldeffekttransistor bestehen, wie dies vorstehend erwähnt worden ist. Die paarweisen Schalteinrichtungen T und T' sind mit ihren jeweiligen Gates gemeinsam an die Abtastleitung G angeschlossen, und mit ihren jeweiligen Drains gemeinsam an die Signalleitung D angeschlossen. Die zwei Schalteinrichtungen T und T' sind weiterhin mit ihren jeweiligen Sourcen an die Pixelelektroden 40 bzw. 40' angeschlossen. Diese Pixelelektroden 40 und 40' sind über die Flüssigkristallschicht 42 (Fig. 1) kapazitiv an die gemeinsame Elektrode 30 gekoppelt und bilden dabei den vorstehend erwähnten virtuellen Kondensator 58, dessen dielektrische Schicht durch die Flüssigkristallschicht 42 gebildet wird, wie dies gezeigt ist.
Jedes der Mehrfarben-Anzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... das in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vorgesehen ist, ist typischerweise so bemessen, daß es in Spaltenrichtung 100 µm und in Zeilenrichtung 120 µm aufweist. Bei diesem Beispiel kann jede der paarweisen Pixelelektroden, die ein derartiges Pixel bilden, so bemessen sein, daß sie in Spaltenrichtung 80 µm und in Zeilenrichtung 60 µm mißt. Somit hat eine einzelne Triade, bestehend aus den drei derartigen Farbanzeigepixeln eine Gesamtfläche von (100 x 120) x3 = 36000 µm². Das in der Fig. 5B gezeigte Mehrfarbenanzeigemuster kann so konstruiert sein, daß die Bildelemente, die durch eine Triade benachbarter Pixel, welche den drei Primärfarben G, B und R zugeordnet sind, die gleiche Fläche wie 36000 µm hat. Das Bildelement, welches mit einer derartigen Triade von Farbanzeigepixeln erzeugt ist, muß in Zeilenrichtung 120 x3 = 360 µm und in Spaltenrichtung 100 µm messen, da die Triade der Pixel exklusiv in jeder Zeile erscheint, wie dies vorstehend angemerkt ist. Wenn das Farbanzeigemuster gemäß Fig. 5B modifiziert ist, so daß eine Triade benachbarter Pixel für die drei Primärfarben exklusiv in jeder Spalte anstatt in jeder Zeile erscheint, dann mißt das Bildelement, das mit einer derartigen Pixeltriade erzeugt worden ist, 100 x3 = 300 µm in Spaltenrichtung und 120 µm in Zeilenrichtung. Ein Bildelement, welches durch das Farbanzeigemuster gemäß Fig. 5B oder die Modifikation eines derartigen Musters erzeugt worden ist, ist somit disproportional in Zeilenrichtung oder in Spaltenrichtung verlängert und aus diesem Grund könnte kein zufriedenstellender Grad an Auslösung der Bildelemente in der resultierenden Anzeige geschaffen werden.
Damit ein Bildelement, welches auf der Anzeige erzeugt wird, so erscheint, als ob es ein kreisförmiger Punkt wäre, ist es erforderlich, ein im wesentlichen quadratisches Bildelement zu erzeugen, das in einem Verhältnis von ungefähr 1:1 in Zeilen und Spaltenrichtung proportioniert ist. Jede der Triaden der Farbanzeigepixel zum Erzeugen eines derartigen Bildelementes muß so bemessen sein, daß sie ungefähr 190 µm in der Einrichtung ungefähr 63 µm in der anderen Richtung mißt, um zu ermöglichen, daß die Triade eine Gesamtfläche von ungefähr 36000 µm² hat. Ein derartiges Pixel ist ebenfalls in einer Richtung disproportional verlängert. Wenn die Pixel, die den Farben zugeordnet sind, die in einer Zeile oder Spalte wiederkehren, gegenüber den Pixel versetzt sind, welche den in der benachbarten Zeile oder Spalte wiederkehrenden Farben zugeordnet sind, wie dies durch die Anordnung gemäß Fig. 5A realisiert ist, würden die zwei Pixelelektroden, die jeweils ungefähr 150 µm in Spaltenrichtung und ungefähr 23 µm in Zeilenrichtung messen, für jedes der Farbanzeigepixel benötigt. Es würden extreme Schwierigkeiten auftreten, um derartige schlanke Pixelelektroden herzustellen.
Wie aus der vorstehenden Analyse zu ersehen ist, ist die beschriebene Ausführungsform einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich, um eine weit höherer Auflösung der Bildelemente als bei der Mehrfarben-Anzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik zu erzielen, wenn Farbanzeigepixel mit gleichen Größen verwendet werden. Wenn die Größen der Pixel so gewählt sind, daß sie Bildelemente mit gleichen Flächen erzeugen, sind andererseits die Pixelelektroden, die bei der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weit weniger schlank oder langgestreckt, als jene, die bei der Nehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik verwendet werden und werden somit eine Erleichterung der Herstellung der Aktivmatrix und gemeinsamen Elektrodensubstrate schaffen. Es ist auch hinzuzufügen, daß die einzelnen Triaden der Farbanzeigepixel so gemustert sind, daß sie identische Pixelanordnungen haben, die alternierend in ihrer Form in Richtung der Zeilen umgekehrt sind, und wie in Spaltenrichtung identisch sind. Wie aus der Fig. 6B zu ersehen ist, ist eine Triade, die in den oberen zwei Zeilen gezeigt ist, durch ein Pixel G, das in der oberen Zeile liegt und die Pixel B und R in der unteren Zeile gebildet, die benachbarte Triade ist durch ein Pixel G, das in der unteren Zeile und die Pixel B und R in der oberen Zeile gebildet. Aus dem Grund der Anordnung derartiger Triaden mehrfarbiger Anzeigepixel ist keines der Pixel direkt neben Pixeln angeordnet, die identische Farben haben und aus diesem Grund werden keine farbigen Moirébilder erzeugt, die ansonsten bei der Anordnung erscheinen würden, bei der Pixel identischer Farben nebeneinander liegen.

Zweite bevorzugte Ausführungsform

Die Figuren 7A und B ähneln den Figuren 6A und 6B, zeigen jedoch Teile von Aktivmatrix- und gemeinsamen Elektrodenbaugruppen 22 bzw. 20 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung.
Zuerst bezugnehmend auf die Fig. 7A hat das Glassubstrat, welches den Teil der Aktivmatrix-Baugruppe 22 bildet, Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;, G&sub4;, G&sub5;, G&sub6;... ausgebildet, die sich in Richtungen der Zeilen erstrecken, und Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;,... ausgebildet, die sich in Spaltenrichtung auf dem Aktivmatrix-Substrat 22 erstrecken. Jede der Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;,... ist gegenüber jeder der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;... elektrisch isoliert. Auf dem Aktiv-Matrix-Substrat ist weiterhin ein Feld von Mehrfarben-Anzeigepixeln P&sub1;, P&sub2;, P&sub4;,... ausgebildet, das Schalteinrichtungen T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;, T&sub4;,... aufweist, die jeweils durch einen Dünnschichttransistor gebildet sind. Jedes der Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... ist im Prinzip aus einem Paar Pixelelektroden gebildet, die auf den beiden Seiten einer der Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;... und an einer Seite einer der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;,... angeordnet sind, wie dies gezeigt ist. Die Pixelelektroden, die auf einer Seite einer bestimmten Signalleitung D&sub1;, D&sub2;,... angeordnet sind, fluchten zueinander und sind von den Pixelelektroden beabstandet, die auf der anderen Seite der bestimmten Signalleitungen liegen. Die Schalteinrichtungen T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;, ... sind den Pixelelektroden jeweils zugeordnet, die die Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... bilden. Somit haben die Schalteinrichtungen eine erste Schalteinrichtung T&sub1;, die der einzelnen Pixelelektrode zugeordnet ist, welche das erste Farbanzeigepixel Pj bildet, ein Paar zweiter Schalteinrichtungen T&sub2;, die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das zweite Farbanzeigepixel P&sub2; bilden, ein Paar dritter Schalteinrichtungen T&sub3;, die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das dritte Farbanzeigepixel P&sub3; bilden usw. Die paarweisen Schalteinrichtungen, die jeden Farbanzeigepixel zugeordnet sind, das durch paarweise Pixelelektroden an der einen Seite einer bestimmten Signalleitung gebildet ist, sind gemeinsam an die bestimmte Signalleitung und an eine gemeinsame Abtastleitung angeschlossen. Die paarweisen Schalteinrichtungen, die jedem Farbanzeigepixel zugeordnet sind, welches durch paarweise Pixelelektroden auf der anderen Seite dieser bestimmten Signalleitung angeordnet sind, sind gemeinsam an die bestimmte Signalleitung und eine weitere gemeinsame Abtastleitung angeschlossen. Somit sind die Paare Schalteinrichtungen der Farbanzeigepixel, die auf den beiden Seiten der bestimmten Signalleitung liegen, alle an die bestimmte Signalleitung und jeweils an die Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;... angeschlossen. Beispielsweise sind die paarweisen zweiten Schalteinrichtungen T&sub2;, die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das zweite Farbanzeigepixel P&sub2; auf der einen Seite der ersten Signalleitung D1 bilden, gemeinsam an die Signalleitung D&sub1; an und die zweite Abtastleitung G&sub2; angeschlossen und die paarweisen Schalteinrichtungen T&sub3;, die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das dritte Farbanzeigepixel P&sub3; auf der anderen Seite der ersten Signalleitung D&sub1; bilden, sind gemeinsam an die Signalleitung D&sub1; und die dritte Abtastleitung G&sub3; angeschlossen. Die erste Schalteinrichtung T&sub1;, die der einzelnen Pixelelektrode zugeordnet ist, bildet das erste Farbanzeigepixel P&sub1; und ist an die erste Signalleitung D&sub1; und die erste Abtastleitung G&sub1; angeschlossen
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;... mit Farbsignalen für Grün, Rot und Blau, G, R und B gespeist, die an den Leitungen wiederkehren. Wenn auf die erste Signalleitung D&sub1; bei Anwesenheit derartiger Farbsignale Zugriff erfolgt, werden die einzelnen Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... auf den beiden Seiten der Signalleitung D&sub1; aktiviert, um eventuell Bildelemente in den Farben zu erzeugen, die jeweils den Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;... zugeordnet sind, wie beispielsweise ein Bildelement in blauer Farbe mittels der einzelnen Pixelelektrode, die das erste Farbanzeigepixel P&sub1; bildet, ein Bildelement in einer grünen Farbe mittels der paarweisen Pixelelektroden, die das zweite Farbanzeigepixel P&sub2; bilden, ein Bildelement in roter Farbe mittels der paarweisen Pixelelektroden, die das dritte Farbanzeigepixel P&sub3; bilden usw. Wenn Informationssignale zum Erzeugen eines einzelnen Bildelementes an die zweite, dritte und vierte Abtastleitung G&sub3;, G&sub4;, G&sub5; angelegt werden, werden die Pixelelektroden, welche die zweiten, dritten und vierten Farbanzeigepixel P&sub2;, P&sub3; bzw. P&sub4; bilden, betätigt. Dadurch ist somit schließlich ein Bildelement in einem Farbgemisch erzeugt worden, resultierend aus den drei Farben, die diesen bestimmten Pixeln P&sub2;, P&sub3; und P&sub4; zugeordnet sind, die eine dreieckige Triade in zwei Spalten bildet, wie dies gezeigt ist. Wenn Zugriff zu der zweiten Signalleitung D&sub2; bei Anwesenheit der Farbsignale an den zweiten, dritten und vierten Abtastleitungen G&sub3;, G&sub4; und G&sub5; folgt, dann werden die drei Farbanzeigepixel, die in der Fig. 7A schraffiert angegeben sind, aktiviert, um schließlich Bildelemente in einem Farbgemisch identisch dem Farbgemisch, bei dem die Bildelemente durch die Pixel P&sub2;, P&sub3; und P&sub4; erzeugt waren, zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7B ist auf dem Glassubstrat, welches einen Teil der gemeinsamen Elektrodenbaugruppe 20 bildet, ein mosaikförmiges Feld aus rechteckigen roten, grünen und blauen Farbfilterabschnitten F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, F&sub4;, F&sub5;,.., ausgebildet, wobei die Filterabschnitte den grünen, blauen und roten Farben G, B und R zugeordnet sind, die in jeder Spalte wiederkehren. Die Farbfilterabschnitte, die jeweils den Farben Grün, Blau und Rot, G, B und R in einer der benachbarten zwei Spalten zugeordnet sind, sind jeweils um eineinhalb Abstandslängen gegenüber ihren jeweiligen Gegenstücken in der anderen der beiden Spalten versetzt, wie dies gezeigt ist. Anzumerken ist, daß der Begriff "Abstand" auf den in Verbindung mit der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, nun der Abmessung jedes Farbanzeigepixels in Spaltenrichtung entspricht. Als ein Ergebnis einer derartigen Anordnung der Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, ..., bilden alle benachbarten drei Farbfilterabschnitte in jeweils benachbarten zwei Spalten, wie beispielsweise die Filterabschnitte F&sub2;, F&sub3;, F&sub4; eine dreieckige Triade. Ein ähnliche Triade wird durch die Farbfilterabschnitte gezeigt, die in der Fig. 7B schraffiert dargestellt sind. Die einzelnen Mehrfarbenanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,..., die durch die Pixelelektroden auf dem Aktivmatrix-Substrat, das in der Fig. 7A gezeigt ist, gebildet sind, sind jeweils fluchtend zu den Farbfilterabschnitten F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, ... auf dem gemeinsamen Elektrodensubstrat angeordnet, wobei die dreieckigen Triaden der Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, ... ebenfalls jeweils mit den dreieckigen Triaden der Pixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,..., fluchten.
Die Figuren 8A und 8B zeigen Beispiele des einfachsten Pixelmusters einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur. Bei dem in der Fig. 8A gezeigten Pixelmuster ist jede der Zeilen des Musters aus den Farbanzeigepixeln, die den Farben Rot, Grün und Blau, R, G und B zugeordnet sind, zusammengesetzt, die in der Zeile wiederkehren und alle einzelnen Zeilen sind in Spaltenrichtung identisch. Eine rechteckige Triade 66 aus Rot, Grün und Blau, R, G und B, die bei dieser Sequenz in Richtung der Zeile auftritt, erzeugt ein einzelnes Bildelement. Obwohl in den Figuren nicht gezeigt, hat das hier gezeigte Pixelmuster eine Variante, bei der jede der Spalten des Musters aus Pixeln zusammengesetzt ist, die den drei Primärfarben zugeordnet sind, welche in der Spalte wiederkehren und alle einzelnen Spalten in Zeilenrichtung identisch sind. Jedes dieser bekannten Pixelmuster hat einen Nachteil, daß ein und diesselbe Farbe allen Pixeln jeder Spalte oder jeder Zeile zugeordnet ist, wie beispielsweise die Farbe Rot R, die über die ganzen Spalten erscheint, die schraffiert sind. Die identischen Farben, die somit über die Spalten oder Zeilen der Bildelemente erscheinen, erzeugen "Streifen" bei der resultierenden Mehrfarbenanzeige.
Es wurden daher Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen unternommen, um die Ausbildung derartiger Streifen in einer Bildanzeige mittels Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur zu vermeiden und haben beispielsweise zu der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59-61818, die zur gleichen Patentfamihe wie die FR-A-2534052 gehört, geführt, die das Pixelmuster, welches in der Fig. 8B gezeigt ist, als Lehre beinhaltet. Bei dem fortgeschrittenen Pixelmuster, das in der Fig. 8B gezeigt ist, ist jede der Zeilen des Musters aus Farbanzeigepixeln zusammengesetzt, die den Farben Rot, Grün und Blau, R, G und B zugeordnet sind, die in der Zeile ähnlich wie bei dem Pixelmuster, das in Fig. 8A gezeigt ist, wiederkehren. Im Fall des hier gezeigten Pixelmusters sind jede der Spalten des Musters aus Pixeln zusammengesetzt, die den in Spaltenrichtung wiederkehrenden Farben zugeordnet sind, so daß alle drei benachbarten Zeilen unterschiedliche Muster der drei Primärfarben R, G und B haben. Eine rechteckige Triade 66 aus Rot, Grün und Blau, R, G und B, erzeugt auch ein einzelnes Bildelement. Das Pixelmuster gemäß dieser Ausbildung resultiert aus der Anordnung, bei der "jedes der Bildelemente durch drei Farbfilter erzeugt ist, denen jeweils drei Primärfarben zugeordnet sind, und jedes der Bildelemente in jeder Zeile ist in der benachbarten Zeile um 1/3 der Breite des Bildelementes verschoben", wie dies in der Veröffentlichung Nr. 59-61818 angegeben ist. Das in der Fig. 8B gezeigte Pixelmuster ist somit so, daß die einzelnen Pixel, die den in jeder Zeile wiederkehrenden Farben zugeordnet sind, jeweils um einen Abstand gegenüber jenen versetzt sind, die den Farben zugeordnet sind, welche in den benachbarten Zeilen wiederkehren. Das Pixelmuster gemäß dem Stand der Technik hat jedoch einen Nachteil, daß ein und diesselbe Farbe sukzessiv in Diagonairichtungen des Pixelmusters erscheint, wie beispielsweise die Farbe Rot R, die in einer Reihe von Pixeln erscheint, die sich in dem Muster in Diagonalrichtung erstrecken. Die Reihe der identischen Farben, die somit diagonal zum Pixelmuster erscheinen, erzeugen farbige Moiréµmuster in der resultierenden Mehrfarbenanzeige. Farbige Moiréµmuster werden nicht nur durch die Serien von einzelnen Farbbildelementen, sondern auch durch die Serien von dazwischenliegenden oder gemischten Farbbildelementen erzeugt, die durch Pixel von zwei unterschiedlichen nebeneinander in jeder Zeile liegenden Farben entstehen, und die sukzessive in den Diagonairichtungen des Pixelmusters erscheinen. Solche zwei Farben können Grün und Blau G und B sein, die gemischt werden, um ein Zyanblau zu erzeugen, wie dies allgemein bekannt ist. Ebenfalls ansprechbar für die Erzeugung von farbigen Moirébildern ist die laufende Abwesenheit von gewissen zwei Farben wie beispielsweise Grün und Blau G und B, die abwesend sind, wenn die Anzeige allein in Rot erzeugt wird. Die farbigen Moirémuster resultieren aus dem Aufscheinen oder der Abwesenheit von solchen zwei Farben die eine größere Breite als die Moirémuster haben, welche durch die Reihen der einzelnen Farbpixel erzeugt werden und werden daher mehr vorspringend erscheinen als die zuletzt genannten.
Weder Streifen noch farbige Moirérnuster der vorstehend beschriebenen Natur erscheinen an der Mehrfarbenanzeige, die unter Verwendung des Pixelmusters erzeugt wird, welches durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen worden ist. Die Figur 9A zeigt das Pixelmuster, welches bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das hier gezeigte Pixelmuster ist ähnlich dem in der Fig. 6A gezeigten, ist jedoch nun in der Breite geschrumpft gezeigt, um das Zeigen des Musters über eine große Fläche gegenüber dem in der Fig. 6A gezeigten Muster zu erleichtern. Einige Quasi-Moirémuster können durch Pixel einer einzelnen Farbe erzeugt werden, die schrittweise in im wesentlichen diagonalen Richtungen durch die aufeinanderfolgenden Zeilen erscheint, wie beispielsweise die roten Farbpixel, die mit der dichten Linksschraffur gezeigt sind. Es ist jedoch zu ersehen, daß Pixel, welche solche "Moirémuster" erzeugen, in dem Pixelmuster voneinander getrennt sind, und aus diesem Grund sind die Moirémuster, welche von den Pixeln herrühren, nicht wirklich in der tatsächlichen Anzeige vorspringend. Ein wesentlicheres Problem tritt jedoch infolge des Pixelmusters gemäß Fig. 8A auf, bei dem die Pixel, welche den Farben zugeordnet sind, die in jeder Zeile wiederkehren, jeweils um 1 1/2 Abstand gegenüber jenen Pixeln versetzt sind, die den Farben der wiederkehrenden, benachbarten Zeilen zugeordnet sind. Wegen einer derartigen versetzten Anordnung der einzelnen Farbanzeigepixel erscheinen Pixel, die ein und derselben Farbe zugeordnet sind, jede zweite Zeile in den Richtungen der Spalten. Wenn die einzelnen Bildelemente in einem Farbgemisch aus zwei unterschiedlichen Farben, wie beispielsweise Zyanblau, das durch eine Kombination aus grüner und blauer Farbe erzeugt wird, hergestellt werden soll, werden somit zyanblaue Moiremuster an der erzeugten Anzeige erscheinen. In der Fig. 9A sind einige der Farbanzeigepixel, die für die Herstellung von derartigen zyanblauen Moiréµmustern geeignet sind, durch die Flächen repräsentiert, die durch die grobe Kreuzschraffur repräsentiert sind.
Fig. 9B zeigt eine Variation des in der Fig. 9A gezeigten Pixelmusters. Das hier gezeigte Pixelmuster ist grundsätzlich ähnlich dem in der Fig. 9A gezeigten Muster, hat jedoch jedes der Farbanzeigepixel so ausgebildet, daß es in Zeilenrichtung signifikant langgestreckt ist, obwohl die Abmessung jedes Pixels in Zeilenrichtung wegen der Klarheit der Darstellung etwas übertrieben ist. Wo das Pixelmuster der Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung auf diese Art und Weise modifiziert ist, werden die Pixel mit den gleichen zwei Farben, die jede zweite Zeile in Spaltenrichtung erscheinen, wie beispielsweise die blauen und grünen Farbpixel B und G, die mit senkrechter Schraffung gezeigt sind, farbige Moirébilder erzeugen, die in der resultierenden Anzeige ziemlich vorspringen.

Vergleichsbeispiel

Fig. 10A der Figuren zeigt das Pixelmuster gemäß eines Vergleichsbeispiels einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur. Das hier gezeigte Pixelmuster hat mehrfarbige Anzeigepixel, die so angeordnet sind, daß sie eine Reihe von Triaden 68 bilden, die jeweils aus einer Folge von grünen, blauen und roten Pixeln G, B und R in jeder der Zeilen m, m+1, m+2,... des Musters, bestehen. Die Farbanzeigepixel, die den in der (m+1)-ten Zeile wiederkehren den Farben zugeordnet sind, sind jeweils um eineinhalb Abstand gegenüber den Pixeln verschoben oder versetzt (beide nach links oder nach rechts), die den Farben zugeordnet sind, welche in der vorherigen m-ten Zeile wiederkehren, und zusätzlich sind die Farbanzeigepixel, die den Farben zugeordnet sind, welche in der (m+2)-ten Zeile wiederkehren, jeweils um einen Abstand (nach links wie dargestellt) gegenüber den Pixeln versetzt, die den Farben zugeordnet sind, welche in der vorherigen (m+1)-ten Zeile des Pixelmusters wiederkehren. Ähnlich sind die Pixel, welche den Farben zugeordnet sind, die in der (m+3)-ten Zeile wiederkehren jeweils um eineinhalb Abstand gegenüber den Pixeln versetzt, die den Farben zugeordnet sind, welche in der vorherigen (m+2)-ten Zeile wiederkehren und die Pixel, die den Farben zugeordnet sind, welche in der (m+4)-ten Zeile wiederkehren, sind jeweils um einen Abstand (nach links) gegenüber den Pixeln versetzt, die den Farben zugeordnet sind, die in der vorherigen (m+3)-ten Zeile des Pixelmusters wiederkehren. Anzumerken ist, daß der Begriff "Abstand" auf den in Verbindung mit diesem Beispiel Bezug genommen wird, nun der Abmessung jedes Farbanzeigepixels in Zeilenrichtung entspricht. Somit ist der Versatz von eineinhalb Abstand zwischen den m-ten und (m+1)-ten Zeilen oder den (m+2)-ten und (m+3)-ten Zeilen wie vorstehend erwähnt entsprechend 1/2 der Abmessung einer einzelnen Triade 68 von Pixeln, die der Folge von drei Primärfarben G, B und R zugeordnet sind, und dementsprechend einem Abstand des Versatzes zwischen den (m+1)-ten und (m+2)-ten oder den (m+3)-ten und (m+4)-ten Zeilen, wie dies vorstehend erwähnt, entspricht einem Drittel der Abmessung einer einzelnen Triade 68 der Pixel, die der Folge von drei Primärfarben zugeordnet sind. Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, ist das Pixelmuster des vorliegenden Beispiels so, daß (erstens) die Zeilen des Musters durch Zeilengruppen gestört werden, die jeweils aus drei Zeilen bestehen, nämlich den ersten, zweiten und dritten Zeilen, die in dieser Folge in Spaltenrichtung einander benachbart sind, daß (2.) die Pixel, die den Farben zugeordnet sind, welche in der zweiten Zeile wiederkehren, jeweils um eineinhalb Abstand gegenüber den Pixeln versetzt sind, die den Farben zugeordnet sind, welche in der vorherigen ersten Zeile wiederkehren, und daß, (3.) die Pixel, welche den Farben zugeordnet sind, die in der dritten Zeile wiederkehren, jeweils um einen Abstand (nach links) gegenüber den Pixeln versetzt sind, die den Farben zugeordnet sind, welche in der darauffolgenden zweiten Zeile des Pixelmusters wiederkehren. Zusätzlich sind (4.), die Pixel, welche den Farben zugeordnet sind, die in der ersten Zeile der darauffolgenden Gruppe der Zeilen wiederkehren, ebenfalls um eineinhalb Abstand gegenüber den Pixeln versetzt, die den Farben zugeordnet sind, welche in der dritten Zeile der darauffolgenden Gruppe wiederkehren.
Die Farbanzeigepixel und die Triaden 68 sind somit so angeordnet, daß keine Pixel, die der gleichen Farbe zugeordnet sind, direkt nebeneinander liegen. Alle Pixel, die der gleichen Farbe zugeordnet sind, sind zueinander in Zeilen und Spaltenrichtungen des Pixelmusters unstet verstreut, wie dies aus der Verteilung beispielsweise der roten Pixel R die insbesondere schraffiert dargestellt sind, zu ersehen ist. Somit wird das Pixelmuster, was bei dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, keine Farbrnoireµmuster bei der Anzeige erzeugen. Obwohl dieses Pixelmuster siebte und achte Zeilen m+6 und m+7 aufweist, die jeweils identisch mit den zweiten und ersten Zeilen m+1 und m sind, sind solche Zeilen ausreichend von den (m+1)-ten und m-ten Zeilen beabstandet und können bei der Anzeige keine Moiréµmuster bilden. Ein weiterer Vorteil des in der Fig. 10A gezeigten Pixelmusters besteht darin, daß die einzelnen Pixel, die den unterschiedlichen Farben zugeordnet sind, praktisch ungeordnet verteilt sind, und daher ausgezeichnete Mischungen der Primärfarben erzeugen.
Fig. 10B zeigt eine Modifikation des Pixelmusters, das anhand der Fig. 10A beschrieben worden ist. Das hier gezeigte Pixelmuster ist aus Triaden 70 hergestellt, die jeweils aus Pixeln bestehen, die den Farben Grün, Rot und Blau, G, R und B zugeordnet sind, die in dieser Reihenfolge in Zeilenrichtung auftreten, im Gegensatz zu der Folge von Rot, Grün und Blau R, G und B bei dem Pixelmuster in Fig. 10A. Bei dem in der Fig. 10B gezeigten Pixelmuster ist jedes Farbanzeigepixel so geformt, daß es in Richtung der Zeilen langgestreckt ist, wobei die Abmessung jedes Pixels in Zeilenrichtung wegen der Klarheit der Darstellung etwas übertrieben ist. Die Farbanzeigepixel und demgemäß die Triaden 70 sind gemäß der Prinzipien ähnlich wie (1), (2), (3) und (4), wie vorstehend angegegeben angeordnet, und aus diesem Grund ist das Pixelmuster im wesentlichen ähnlich in der Ausführung wie das in der Fig. 10A gezeigte Pixelmuster. Anzumerken ist, daß für den Fall des in der Fig. 10B gezeigten Pixelmusters die Pixel, welche den Farben zugeordnet sind, die in der (m+2)-ten Zeile wiederkehren, jeweils um einen Abstand nicht nach links, sondern nach rechts gegenüber den Pixeln versetzt sind, die den Farben zugeordnet sind, welche in der folgenden zweiten (m+1)-ten Zeile des Pixelmusters zugeordnet sind.
Die Figuren 11a und 11b zeigen Teile der gemeinsamen Elektroden- und Aktivmatrix-Baugruppen 20 bzw. 22 des vorliegenden Beispiels. Im einzelnen sind die hier gezeigten Anordnungen an die Realisierung des Pixelmusters angepaßt, das vorstehend anhand der Fig. 10B beschrieben worden ist. Die gemeinsamen Elektrode- und Aktivmatrix-Baugruppen 20 und 22 mit der hier gezeigten Pixel- und Farbfilter-Anordnung sind im wesentlichen ähnlich im Aufbau wie ihre entsprechenden Gegenstücke der in der Fig. 1 gezeigten Tafelstruktur.
Bezugnehmend auf Fig. 11A ist auf dem Glassubstrat, welches einen Teil der gemeinsamen Elektrodenbaugruppe 20 bildet, ein mosaikförmiges Feld aus rechteckigen Farbfilterabschnitten F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, F&sub4;,... ausgebildet. Diese Filterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;,... bilden Triaden 70, die jeweils aus drei benachbarten Pixeln bestehen, die den Farben Grün, Rot und Blau G, R und B zugeordnet sind, die in dieser Reihenfolge in Zeilenrichtung auftreten. Die Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;,... sind in Übereinstimmung mit den Prinzipien (1.) bis (4.) wie vorstehend angegeben, angeordnet. Somit sind die Farbfilterabschnitte, die den Farben Grün, Rot und Blau, G, R und B in einer der benachbarten zwei Zeilen zugeordnet sind, jeweils um eineinhalb Abstand gegenüber ihren entsprechenden Gegenstücken in der direkt vorhergehenden Zeile verschoben oder versetzt, beide nach links und nach rechts. Weiterhin sind die Farbfilterabschnitte, die den Farben G, R und B in der darauffolgenden Zeile zugeordnet sind, jeweils zu ihren entsprechenden Gegenstücken in der direkt vorhergehenden Zeile um einen Abstand nach rechts versetzt. Anzumerken ist, daß der Begriff "Abstand" sich hier auf die Abmessung jedes Farbfilterabschnittes in Zeilenrichtung bezieht.
Bezugnehmend auf Fig. 1ib ist auf dem Glassubstrat, welches einen Teil der Aktivmatrix-Baueinheit 22 bildet, eine Anzahl von beabstandeten, parallelen Gate- oder Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;,... ausgebildet, die sich in Zeilenrichtung auf dem Substrat erstrecken, und eine Anzahl von beabstandeten, parallelen Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, D&sub4;, D&sub5;,... ausgebildet, die sich in Spaltenrichtung auf dem Aktivmatrix-Substrat erstrecken. Jede der Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;,... erstreckt sich somit rechtwinklig zu jeder der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, ... und schneidet diese, und ist gegenüber der zuletzt genannten elektrisch isoliert. Auf dem Aktivmatrix-Substrat ist weiterhin ein Feld aus Mehrfarbenanzeigepixeln ausgebildet, das Schalteinrichtungen aufweist, die jeweils durch einen Dünnschichttransistor, wie beispielsweise einen amorphen Silizium-Dünnschicht-Feldeffekttransistor realisiert sind. Diese Farbanzeigepixel sind in Zeilen und Spalten entlang der Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;,... und der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... wie gezeigt, angeordnet. Die Farbanzeigepixel bestehen aus solchen, die jeweils aus einer gemeinsamen Pixelelektrode P bestehen und solchen, die jeweils aus einem Paar Pixelelektrodenhälften Q und Q' bestehen, die in Zeilenrichtung zueinander beabstandet sind. Somit bestehen die einzelnen Zeilen der Pixel aus solchen, die aus Pixeln zusammengesetzt sind, die jeweils aus einer gemeinsamen Pixelelektrode P bestehen, und solchen, die jeweils aus Pixeln zusammengesetzt sind, die jeweils aus einem Paar Pixelelektrodenhälften Q und Q' bestehen. Jede dritte Zeile des Pixelmusters ist durch eine Zeile gebildet, die aus Pixeln besteht, welche jeweils aus einem Paar Pixelelektrodenhälften Q und Q' besteht, so daß zwei Zeilen jeweils aus Pixeln zusammengesetzt sind, die aus einer gemeinsamen Pixelelektrode P bestehen, die zwischen den Zeilen erscheinen, die jeweils aus Pixeln bestehen, die jeweils aus einem Paar Pixelelektrodenhälften Q und Q' bestehen.
Jedes der Pixel, das jeweils aus einer gemeinsamen Pixelelektrode P besteht, hat eine einzelne Schalteinrichtung S, die der bestimmten Pixelelektrode P zugeordnet ist, und jedes der Pixel, das jeweils aus einem Paar Pixelelektrodenhälften Q und Q' besteht, hat jeweils ein paar Schalteinrichtungen T und T', die den bestimmten Pixelelektrodenhälften Q und Q' zugeordnet sind. In einer Zeile, die aus Pixeln besteht, welche entlang einer bestimmten Abtastleitung angeordnet sind, und die jeweils aus einem Paar Pixelelektronenhälften Q und Q' bestehen, sind die zwei Schalteinrichtungen T und T' jedes dieser Pixel gemeinsam an die bestimmte Abtastleitung angeschlossen. Eine der zwei Schalteinrichtungen T und T' eines bestimmten Pixels ist weiterhin an eine von zwei Signalleitungen angeschlossen, zwischen welchen das bestimmte Pixel angeordnet ist, und die andere der Schalteinrichtungen T und T' ist weiterhin an die andere der zwei Signalleitungen angeschlossen. Beispielsweise sind die zwei Schalteinrichtungne T und T' des Pixels (repräsentiert durch P&sub1;&sub2;) welches neben dem Kreuzungspunkt zwischen der Abtastleitung G&sub1; und der Signalleitung D&sub2; liegt, gemeinsam an die bestimmte Abtastleitung G&sub1; angeschlossen. Eine dieser Schalteinrichtungen T und T' ist weiterhin an eine (T&sub2;) der zwei Signalleitungen D&sub2; und D&sub3; angeschlossen, zwischen welchen das bestimmte Pixel P&sub1;&sub2; angeordnet ist, und die andere der Schalteinrichtungen T und T' ist weiterhin an die andere (D&sub3;) der zwei Signalleitungen D&sub2; und D&sub3; angeschlossen. Andererseits sind die Schaltungeinrichtungen S der Pixel, die entlang einer bestimmten Abtastleitung angeordnet sind und jeweils aus einer gemeinsamen Pixelelektrode P bestehen, auf der einen Seite gemeinsam an die bestimmte Abtastleitung angeschlossen und auf der anderen Seite jeweils an die individuellen Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... wie dargestellt angeschlossen. Die einzelnen Pixel, die so in der Aktivmatrix-Baueinheit 22 angeordnet sind, sind jeweils fluchtend zu den einzelnen Farbfilterabschnitten in der Aktivmatrix-Baueinheit 20, die in der Fig. 11a gezeigt ist, angeordnet.

Dritte bevorzugte Ausführungsform

Fig. 12A der Figuren zeigt das Pixelmuster einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Das hier gezeigte Pixelmuster ist grundsätzlich ähnlich dem in der Fig. 10A gezeigten Muster, wird jedoch verwendet, um Triaden 72 aus Pixeln zu bilden, die zwei Zeilen des Musters überbrücken. Die Triaden 72 aus Grün, Blau und Rot, G, B und R, die in einem Paar benachbarter Zeilen ausgebildet sind, sind jeweils um einen Drittelabstand gegenüber den Triaden versetzt, die in dem benachbarten Paar benachbarter Zeilen ausgebildet sind, wie dies aus den Triaden 72 zu ersehen ist, die schraffiert dargestellt sind. In jedem Paar benachbarter Zeilen sind weiterhin die einzelnen Triaden 72 in ihren Spaltenrichtungen alternierend entlang der Zeilen umgekehrt. Somit ist das Pixel für die Farbe Grün G einer Triade 72 in jedem Paar benachbarter Zeilen in der oberen Zeile und die Pixel für die Farben Blau und Rot B und R der Triade 72 sind in der unteren Zeile angeordnet. Das Pixel für die Farbe Grün G der benachbarten Triade (besonders bezeichnet durch 72') in den bestimmten zwei Zeilen ist in der unteren Zeile angeordnet und die Pixel für die Farben Blau und Rot B und R der Triade 72' sind in der oberen Zeile angeordnet.
Fig. 12B zeigt eine Modifikation des anhand der Fig. 12A vorstehend beschriebenen Pixelmusters. Das hier gezeigte Pixelmuster ist so angeordnet, daß die Pixel und die Triaden (repräsentiert durch die Bezugsziffer 74) nicht in Zeilenrichtung sondern in Spaltenrichtung versetzt sind.
Daher ist das in der Fig. 12B gezeigte Pixelmuster so, daß 1) die Spalten n, n+1, n+2, n+3, n+4,... des Musters Spaltengruppen enthalten, die jeweils aus drei Spalten bestehen, das heißt den ersten, zweiten und dritten Spalten n, n+1 und n+2, die in dieser Reihenfolge in Richtung der Zeile nebeneinander liegen, daß 2) die Pixel, die den Farben in der zweiten Spalten n+1 wiederkehrend zugeordnet sind, jeweils um eineinhalb Abstand gegenüber den Pixeln versetzt sind, die den Farben zugeordnet sind, die in der vorherigen ersten Spalte n wiederkehren, und daß 3) die Pixel, die den Farben zugeordnet sind, welche in der dritten Spalte n+2 wiederkehren jeweils um einen Abstand (nach links) gegenüber den Pixeln versetzt sind, die den Farben zugeordnet sind, welche in der vorherigen zweiten Spalte n+1 des Pixelmusters wiederkehren. Zusätzlich sind (4) die Pixel, welche den Farben zugeordnet sind, die in der ersten Spalte n+3 der darauffolgenden Spaltengruppe wiederkehren, ebenfalls um eineinhalb Abstand gegenüber den Pixeln versetzt, die den Farben zugeordnet sind, welche in der dritten Spalte n+2 der vorherigen Gruppe wiederkehren.
Die Triaden 74 aus Grün, Bla«und Rot, G, B und R die in einem Paar benachbarter Spalten gebildet sind, haben somit jeweils ein Drittel Abstandversatz gegenüber den Triaden, die in dem benachbarten Paar nebeneinanderliegender Spalten ausgebildet sind, wie dies aus den Triaden 74 zu ersehen ist, die schraffiert sind. In jedem Paar benachbarter Spalten sind weiterhin die einzelnen Triaden 74 in Zeilenrichtung entlang der Spalten abwechselnd umgekehrt. Somit liegt das Pixel für die Farbe Grün G der einen Triade 74 in jedem Paar benachbarter Spalten in der vorherigen Spalte und die Pixel für die Farben Blau und Rot B und R der Triade 74 liegen in der darauffolgenden Spalte. Das Pixel für die Farbe Grün G der benachbarten Triade (insbesondere mit 74' bezeichnet) in den bestimmten zwei Spalten liegt in der darauffolgenden Spalte und die Pixel für die Farbe Blau und Rot B und R der Triade 74' liegen in der darauffolgenden Spalte.
Die Figuren 13A und 13B zeigen Teile der gemeinsamen Elektroden- und Aktivmatrix-Baueinheiten 20 bzw. 22 einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die gezeigten Anordnungen an die Realisierung des Pixelmusters angepaßt sind, das anhand der Fig. 12A beschrieben ist.
Bezugnehmend auf Fig. 13A ist auf dem Glassubstrat der gemeinsamen Elektrodenbaueinheit 20 ein mosaikförmiges Feld aus rechteckigen Farbfilterabschnitten F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, F&sub4;,... ausgebildet. Wie anhand der Fig. 12A beschrieben, sind diese Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;,... so angeordnet, daß sie Triaden 72 aus Grün, Blau und Rot, G, B und R in einem Paar benachbarter Zeilen bilden. Die Triaden 72 sind jeweils um einen Drittelabstand gegenüber den Triaden versetzt, die in dem benachbarten Paar nebeneinanderliegender Zeilen ausgebildet sind, wie dies aus der Beziehung zwischen der Triade 72, bestehend aus den Farbfilterabschnitten F&sub2;, F&sub4; und F&sub5;, die in der Fig. einfach schraffiert sind, und der Triade 72, bestehend aus den Farbfilterabschnitten F&sub8;, F&sub1;&sub0; und F&sub1;&sub1;, die in der Fig. kreuzschraffiert ist, zu ersehen ist. In jedem Paar benachbarter Zeilen sind weiterhin die einzelnen Triaden 72 in Richtung der Spalten abwechselnd entlang der Zeilen umgekehrt. Die Farbfilterabschnitte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;,... die den Farben Grün, Blau und Rot, G, B und R in einer der ersten nebeneinanderliegenden zwei Reihen zugeordnet sind, sind jeweils um eineinhalb Abstand, sowohl nach links als auch nach rechts gegenüber ihren jeweiligen Gegenstücken in der direkt vorhergehenden Zeile versetzt. Weiterhin sind die Farbfilterabschnitte, die den Farben G, B und R zugeordnet sind, in einer der zweiten nebeneinanderliegenden zwei Zeilen (einschließlich der zuletzt genannten einen Zeile der ersten nebeneinanderliegenden zwei Zeilen) jeweils um einen Abstand nach links oder um zwei Abstände nach rechts gegenüber ihren jeweiligen Gegenstücken in der zuletzt genannten einen der zweiten nebeneinanderliegenden zwei Zeilen versetzt.
Bezugnehmend auf Fig. 13B sind auf dem Glassubstrat, welches einen Teil der Aktivmatrix-Baueinheit 22 bildet, Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;,... ausgebildet, die sich in Zeilenrichtung erstrecken und Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, D&sub4;, D&sub5;,... die sich in Spaltenrichtung erstrecken, ausgebildet. Auf dem Aktivmatrix-Substrat ist weiterhin ein Feld aus Mehrfarben-Anzeigepixeln, die Schalteinrichtungen enthalten, ausgebildet. Diese Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;, P&sub4;, P&sub5;,... sind an sich in Zeilen und Spalten entlang der Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;,... und der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... großenteils ähnlich den Pixeln in dem Pixelmuster, das vorstehend anhand der Fig. 6A beschrieben worden ist, angeordnet.
Jedes dieser Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... ist somit aus einem Paar Pixelelektroden zusammengesetzt, die auf den beiden Seiten einer der Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... und an einer Seite einer der Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;,... wie dargestellt angeordnet sind. Die Pixelelektroden, die auf der einen Seite einer bestimmten Abtastleitung G&sub1;, G&sub2;,... angeordnet sind, sind fluchtend mit und beabstandet von den Pixelelektroden auf der anderen Seite der bestimmten Abtastleitung angeordnet. Weiterhin hat jede der Pixelelektroden jeweils eine zugehörige Schalteinrichtung in jedem der einzelnen Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... Die paarweisen Schalteinrichtungen jedes Farbanzeigepixels das paarweise Pixelelektroden hat, die an einer Seite einer bestimmten Abtastleitung angeordnet sind, sind gemeinsam an die bestimmte Abtastleitung und eine gemeinsame Signalleitung angelegt. Die paarweisen Schalteinrichtungen, die jedem Farbanzeigepixel zugeordnet sind, und die durch paarweise Pixelelektroden auf der anderen Seite dieser bestimmten Abtastleitung angeordnet sind, sind gemeinsam an die bestimmte Abtastleitung und eine weitere gemeinsame Signalleitung angeschlossen. Somit sind die Paare Schalteinrichtungen der Farbanzeigepixel, die auf den beiden Seiten einer bestimmten Abtastleitung liegen, alle an die bestimmte Abtastleitung und jeweils an die Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;,... angeschlossen. Beispielsweise bilden die paarweisen Schalteinrichtungen die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das Farbanzeigepixel P&sub2; auf der einen Seite der Abtastleitung G&sub1; bilden, gemeinsam an die Abtastleitung G&sub1; und an die Signalleitung G&sub2; angeschlossen und die paarweisen Schalteinrichtungen die jeweils den Pixelelektroden zugeordnet sind, welche das Farbanzeigepixel P&sub4; auf der anderen Seite der Abtastleitung G&sub1; bilden, sind gemeinsam an die Abtastleitung G&sub1; und die andere Signalleitung D&sub3; angeschlossen.

Vierte bevorzugte Ausführungsform

Fig. 14A der Figuren zeigt einen Teil der Aktivmatrix-Baueinheit einer vierten bevorzugten Ausführungsform einer Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Die hier gezeigte Ausführungsform ist eine modifizierte Version der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie vorstehend anhand der Figuren 6A und 68 beschrieben. Somit hat die in der Fig. 14A gezeigte Aktivmatrixbaueinheit Pixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;, P&sub4;, P&sub5;,... die alle ähnlich wie ihre entsprechenden Gegenstücke bei der in der Fig. 6A gezeigten Anordnung, angeordnet sind. Während bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Paar Schalteinrichtungen für jedes der Farbanzeigepixel derselben verwendet wird, werden bei der hier gezeigten modifizierten Ausführungsform eine einzige Schalteinrichtung gemeinsam für die zwei Pixelelektroden, welche ein Teil jedes der Pixel bilden, verwendet. Fig. 148 zeigt eine Äquivalenzschaltung eines Pixels P, das die einzelnen Farbanzeigepixel P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,... der in der Fig. 14A gezeigten Anordnung repräsentiert.
Wie in der Fig. 14B gezeigt, wird angenommen, daß das Farbanzeigepixel P' am Kreuzungspunkt zwischen einer Abtastleitung G, die die Abtastleitungen G&sub1;, G&sub2;,... der Fig. 6A repräsentiert, und einer Signalleitung D, die die in der Fig. 6A gezeigten Signalleitungen D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;... repräsentiert, liegt. Das Pixel P' hat ein Paar Pixelelektroden 40 und 40', die auf den beiden Seiten der Signalleitung D und auf einer Seite der Abtastleitung G angeordnet sind. Den Pixelelektroden 40 und 40' ist gemeinsam eine einzige Schalteinrichtung T zugeordnet, von der ebenfalls angenommen wird, daß sie aus einem amorphen Silizium-Feldeffekttransistor besteht. Die einzige Schalteinrichtung T ist mit ihrem Gate an die Abtastleitung G und mit ihrem Drain an die Signalleitung D angeschlossen. Die Schalteinrichtung T ist weiterhin mit ihrer Source an die beiden Pixelelektroden 40 und 40' angeschlossen. Diese zwei Pixelelektroden 40 und 40' sind kapazitiv über die Flüssigkristallschicht 42 (Fig. 1) an die gemeinsame Elektrode 30 gekoppelt, und bilden dabei den vorstehend erwähnten virtuellen Kondensator 58, dessen dielektrische Schicht durch die Flüssigkristalischicht 42 gebildet ist, wie dies dargestellt ist.
Die vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet somit Schalteinrichtungen, die es auf die Hälfte der Anzahl der Schalteinrichtungen bringen, die bei der Ausführungsform gemäß der Figuren 6A und 6B benotigt werden, und ist so ausgebildet, daß eine Reduzierung der Produktionskosten und der Möglichkeit des Ausfallens der fehlerhaften Betriebes einer Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur geschaffen wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, ist eine Aktivmatrix-Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere nützlich, um eine weit höhere Auflösung der Bildelemente als bei der Mehrfarben-Anzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik zu erzielen, bei der Farbanzeigepixel gleicher Größen verwendet werden. Wenn die Größen der Pixel so ausgewählt werden, daß Bildelemente mit gleicher Fläche gebildet werden, sind die Pixelelektroden, die bei der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, mehr quadrat-förmig als jene, die bei der Mehrfarben-Anzeigetafelstruktur gemäß dem Stand der Technik verwendet werden, und werden damit die Herstellung der Aktivmatrix und der gemeinsamen Elektrodensubstrate erleichtern. Bei einer Ausführungsform, bei der die Triade der Farbanzeigepixel identische Pixelmuster haben, die abwechselnd in ihrer Form in Zeilenrichtung umgedreht sind, kommt keines der Pixel direkt neben ein Pixel mit gleicher Farbe zu liegen, so daß keine farbigen Moiré-Bilder erzeugt werden, die sonst aus der Anordnung resultieren würden, bei der die Farbanzeigepixel mit identischen Farben nebeneinander oder nahe beieinander liegen.
Obwohl davon ausgegangen worden ist, daß die Schalteinrichtungen, die in jeder der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, durch amorphe Silizium-Dünnschicht-Feldeffekttransistoren gebildet sind, können derartige Einrichtungen auch durch lineare Schaltelemente, wie beispielsweise Metall-Isolator-Metall-Dünnschichtdioden oder Polysiliziumeinrichtungen ersetzt werden. Weiterhin können die Farbfilterabschnitte, die als vor dem Aktivmatrix-Substrat angeordnet beschrieben sind, auch hinter dem Aktivmatrix-Substrat angeordnet sein, falls dies gewünscht ist.

Claims

1. Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur mit:

im wesentlichen transparenten ersten und zweiten Substraten (24, 32), die voneinander beabstandet und parallel und einander gegenüberliegenden angeordnet sind;

einer Schicht aus Flüssigkristall (42), der zwischen dem ersten und zweiten Substrat (24, 32) begrenzt ist;

einer gemeinsamen Elektrode (30), die am ersten Substrat (24) befestigt ist und einen Bereich hat, der eine Anzeigefläche der Tafelstruktur schafft;

einer Vielzahl von ersten Leiterbahnen (G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;, ...), die auf den zweiten Substrat angeordnet sind und sich in einer ersten Richtung erstrecken;

einer Vielzahl von zweiten Leiterbahnen (D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, ...), die auf dem zweiten Substrat ausgebildet sind, und sich in einer zweiten Richtung erstrecken und gegenüber den ersten Leiterbahnen elektrisch isoliert sind, wobei die ersten und zweiten Richtungen im wesentlichen rechtwinkelig zueinander liegen; einem Farbfilterfilrn mit einem Feld rechteckiger Farbflecken (F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, ...) in drei unterschiedlichen Farben, der auf dem ersten Substrat (24) ausgebildet ist;

einem Feldvn Anzeigeelektroden (40) und Halbleiterschaltervorrichtungen (T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;, ...), die auf dem zweiten Substrat angeordnet sind, wobei wenigstens eine Schaltvorrichtung einer zugehörigen Anzeigeelektrode zugeordnet ist, und die Anzeigeelektroden in einem solchen Muster angeordnet sind, daß sie jeweils mit den Farbflecken fluchten;

wobei jede der Schaltvorrichtungen einen ersten Anschluß (48), der an eine der ersten Leiterbahnen angeschlossen ist, einen zweiten Anschluß (54), der an eine der zweiten Leiterbahnen angeschlossen ist und einen dritten Anschluß (56) hat, der an die entsprechende Anzeigeelektrode (40) angeschlossen ist; wobei die Anzeigeelektroden in Pixels angeordnet sind, jedes Pixel wenigstens drei Anzeigeelektroden fluchtend zu drei Farbflecken mit drei unterschiedlichen Farben hat, die Pixel entlang der ersten Richtung angeordnet sind;

wobei jede der Schaltvorrichtungen, die der entsprechenden Anzeigeelektrode jedes Pixels zugeordnet ist, an die gleiche der entsprechenden ersten Leiterbahnen (6) angeschlossen ist;

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Anzeigeelektode die mit einem der Farbflecken jedes Pixels fluchtet, an einer Seite der ersten Leiterbahn liegt und die verbleibenden Anzeigeelektroden, die mit den zweiten und dritten Farbflecken des besagten Pixels fluchten, auf der anderen Seite der ersten Leiterbahn angeordnet sind, und daß die Farbflecke, die mit wenigstens einer Anzeigeelektrode, die auf der einen Seite der ersten Leiterbahn liegt, fluchten, um ein halbes Rastergrundmaß gegenüber jenen Farbflecken versetzt sind, die mit den Anzeigeelektroden fluchten, welche auf der anderen Seite der ersten Leiterbahn angeordnet sind.

2. Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur nach Anspruch 1, wobei jede der Anzeigeelektroden (40, P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,) durch ein Elektrodenpaar gebildet ist, wobei jede Elektrode dieses Paars an die jeweilige Schaltvorrichtung (T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;) angeschlossen ist, die die ersten, zweiten und dritten Anschlüsse hat, und in welcher eine der Schaltvorrichtungen, die dem Elektrodenpaar zugeordnet ist, auf jeder Seite einer der ersten Leiterbahnen (G&sub1;, G&sub2;, G&sub3;) angeordnet ist.

3. Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzeigeelektroden (40, P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,) jedes Pixels eine im wesentlichen dreieckige Triade bilden.

4. Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Anzeigeelektroden (P&sub1;, P&sub4;), die der gleichen Farben zugeordnet sind, gegenüber den Anzeigeelektroden, die der gleichen Farbe des vorhergehenden Pixels zugeordnet sind, einen Versatz von eineinhalb Rastergrundmaß haben.

5. Flüssigkristall-Mehrfarbenanzeigetafelstruktur nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Anzeigeelektroden (40, P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;,) eine Vielzahl von Triaden bilden, die alternierend in der ersten Richtung in ihrer Form umgekehrt sind.