DE3789211T2 - Matrix-Anzeigevorrichtungen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Matrix-Anzeigeanordnung mit einer Anzahl von Anzeigeelementen in einer Matrixform, die durch jeweilige auf einander gegenüberliegenden Substraten angeordnete Elektroden definiert werden, und wobei zwischen den Substraten ein elektrisch erregbarer Anzeigewerkstoff angebracht ist, der zusammen mit den Elektroden im Betrieb kapazitätstragend ist, wobei die Anzeigeelemente durch selektiv angelegte Spannungen an die betreffenden Elektroden über jeweilige Schaltmittel auf einem Substrat gesteuert werden.
• In einer bekannten Ausführungsform einer derartigen Anzeigeanordnung, in der das elektrisch erregbare Anzeigematerial Flüssigkristallmaterial enthalt, wird jedes Anzeigeelement durch eine jeweilige Elektrode auf dem einen Substrat und durch einen gegenüberliegenden Anteil einer für alle Anzeigeelemente auf dem anderen Substrat gemeinsamen Elektrode definiert. Das Schaltmittel enthalt Dünnschichttransistoren (TFTs) und ist in einem Feld von Zeilen und Spalten angeordnet. Eine Anzahl von Datenleitungen ist mit je einer Spalte der TFTs und eine Anzahl von Gate-Leitungen ist mit je einer Zeile der TFTs verbunden.
• Die Anordnung wird durch wiederholtes Abtasten der Gate-Leitungen auf sequentielle Weise zum Aufsteuern aller TFTs in jeder Zeile abwechselnd und durch Zuführen der Bild (Daten-)Signale an die Datenleitungen für jede Zeile zum Aufbauen eines Anzeigebildes der Reihe nach gesteuert. Wenn jede Leitung von TFTs aufgesteuert wird, bilden die TFTs in dieser Leitung Leitwege zwischen den Datenleitungen und der einen Elektrode jedes der Anzeigeelemente dieser Leitung, die sich also dabei auf die zugeführte Datenspannung auflädt. Wenn die Gate-Leitungsspannung beim Ablauf der Erregung dieser Leitung abfallt, werden in dieser Leitung alle TFTs gesperrt. Hierdurch werden die Anzeigeelementelektroden isoliert und die Ladung in jedem Anzeigeelement in bezug auf die inhärente Kapazität der Anzeigeelementstruktur gespeichert, obgleich ebenfalls Speicherkondensatoren verwendet werden können. Die Anzeigeelemente befinden sich in dem Zustand, in dem sie gesteuert werden, wobei sie durch die zugeführte Datenspannung bestimmt werden, bis das nächste Mal die zugeordneten TFTs bei Fernsehsignalen aufgesteuert werden, was in jeder Halbbildperiode erfolgt.
• Diese Art von Anzeigeanordnung ist für datagraphische Zwecke oder für Anzeige-Fernsehbilder durch Abtasten jeder Zeile im Videosignal und durch Anlegen der geeigneten Spannungen an die Datenleitungen verwendbar.
• Insbesondere wenn die Anzeigeanordnung für Fernsehbildwiedergabe verwendet wird, ist eine Graustufenfähigkeit erforderlich. In bekannten Anordnungen wird dies in der Praxis durch die Verwendung der Transmissions/Spannungskennlinie des Anzeigeelements und durch entsprechendes Einstellen der angelegten Spannung an jedes Anzeigeelement erhalten. Das benutzte Flüssigkristallmaterial wird derart gewählt, daß es eine Spannungsschaltkennlinie aufweist, die eine exponentielle Flanke aufweist und sich mit der daran angelegten Spannung langsam ändert. Diese erforderliche Einschränkung der Art des Flüssigkristallstoffs der in einer Anordnung mit einer allmählichen Schaltkennlinie verwendet wird, ergibt ebenfalls Beschränkungen anderer Eigenschaften des Werkstoffs, wie z. B. insbesondere des Sichtwinkels.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Matrix-Anzeigeanordnung, und insbesondere eine Flüssigkristall-Anzeigeanordnung zu schaffen, in der Graustufenpegel leicht erhaltlich sind und der den bekannten Anordnungen anhaftende Nachteil wenigstens einigermaßen beseitigt wird.
• Erfindungsgemäß wird eine Matrix-Anzeigeanordnung mit einer Anzahl von Anzeigeelementen in einer Matrixform vorgesehen, die durch jeweilige auf einander gegenüberliegenden Substraten angeordnete Elektroden definiert werden, und zwischen den Substraten ein elektrisch erregbarer Anzeigewerkstoff angebracht ist, der zusammen mit den Elektroden im Betrieb kapazitätstragend ist, wobei die Anzeigeelemente durch selektiv angelegte Spannungen an die betreffenden Elektroden über jeweilige Schaltmittel auf einem Substrat neben den Anzeigeelementelektroden auf dem Substrat gesteuert werden, der elektrisch erregbare Werkstoff eine Schaltspannung führt, bei der sich ein von einem Anzeigeelement erzeugter Anzeigeeffekt ändert, wenn die daran zugeführte Spannung einen vorgegebenen Wert erreicht, und diese Anzeigeanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelementelektroden auf dem einen Substrat mit dem Schaltmittel je eine Anzahl getrennter Elektroden in einer Planarfeldanordnung enthalten, die eine Anzahl von Unterelementen definieren und mit dem betreffenden Schaltmittel über einen jeweiligen Reihenkondensator auf diesem Substrat je kapazitiv gekoppelt sind, wobei jeder Reihenkondensator eine Verlängerung der betreffenden Unterelementelektrode, einen Überlappungsanteil einer Verlängerung einer Ausgangselektrode des Schaltmittels und eine dielektrische Zwischen-Isolierschicht enthalt, der Bereich der überlappenden Anteile der Ausgangselektrodenverlängerung und der Verlängerung der Unterelementelektrode für jeden Reihenkondensator im Zusammenhang mit der Kapazität des betreffenden Unterelements derart gewählt wird, daß das Verhaltnis der Kapazität jedes Unterelements zur Kapazität seines betreffenden Reihenkondensators von einem zum anderen Unterelement abweicht, wobei die Unterelemente verschiedene spannungsbetriebene Schwellen haben.
• Eine derartige Anzeigeanordnung erübrigt den Bedarf an der Verwendung eines besonderen elektrooptischen Anzeigematerials, beispielsweise eines Flüssigkristallmaterials, das eine allmähliche Schaltanforderung hat, d. h. eine allmähliche Änderung vom einen Zustand in den anderen. Andere elektrooptische Werkstoffe sind verwendbar, so daß die Beschränkungen verschiedene andere Eigenschaften, die die Verwendung eines besonderen Werkstoffs mit einer allmählichen Schaltanforderung umfassen, beseitigt werden können.
• Dieser Vorteil geht daraus hervor, daß jedes Anzeigeelement tatsächlich in eine Anzahl von Unterelementen (d. h. Untergebieten) aufgeteilt wird, die von der Anzahl von Elektroden mit verschiedenen Schwellen definiert werden. Da die Anzeigeelementelektroden in einem Planarfeld angeordnet werden, kann eine konstante Dicke des Anzeigematerials auf geeignete und zuverlässige Weise über den Bereich des Anzeigeelements mit den einzelnen Unterelementen mit je einer gleichen Dicke des Anzeigematerials der Einfachheit und der Einheitlichkeit ihrer Betriebskennlinien halber in dieser Hinsicht erhalten werden. Jedes Anzeigeelement kann einen Bereich von Graustufenpegeln anzeigen, die von der Anzahl der Unterelementen abhängig sind, die nach einem sichtbar anderen Zustand umgeschaltet werden, der selbst durch die Anzahl der getrennten Elektroden jedes Anzeigeelements bestimmt wird, die die Schaltspannung des Anzeigematerials führen oder überschritten haben. Da die Kapazitätsverhaltnisse der Unterelemente des Anzeigeelements und ihrer betreffenden Reihenkondensatoren verschieden sind, ändert sich die Anzahl der Unterelemente, die die erforderliche Schaltspannung erreichen, entsprechend der über das Schaltmittel zugeführten Spannung. Jedes reihengeschaltete kapazitiven Unterelement und der zugeordnete Kondensator arbeiten tatsächlich als kapazitiver Potentialteilerkreis und die Anzahl derartiger Kreise kann als Parallelschaltung mit einem anderen zwischen einer Quelle angelegter Spannung betrachtet werden. Ein bestimmter Pegel der angelegten Spannung ist erforderlich zum Erhalten einer Schwellenspannung an jedem der Unterelemente. Wenn die angelegte Spannung erhöht wird, wird die Anzahl der geschalteten Unterelemente, d. h. die durch die erreichte Schwelle zum Ändern seines Zustands gebracht wird, und damit der Anteil des aufgesteuerten Gesamtbereichs des Anzeigeelements entsprechend erhöht. Der Bereich jedes der Anzeigeelemente ist klein, so daß unter typischen Sichtbedingungen ein Zuschauer seine Unterelemente nicht getrennt wahrnehmen kann und statt dessen das Anzeigeelement als Punkt wahrnimmt, dessen relative Helligkeit entsprechend dem Graustufenpegel entsprechend der Anzahl geschalteter Unterelemente sich proportional ändert. Hierdurch können verschiedene Graustufenpegel entsprechend der angelegten Spannung erhalten werden. In dieser Hinsicht und unter Berücksichtigung, daß beispielsweise das Anzeigematerial Flüssigkristallmaterial enthalt, das zwischen einem Zustand einer hellen Ansicht und einen Zustand mit einer dunklen Ansicht für einen Zuschauer beim Anlegen einer Schwellenspannung schaltbar ist, wenn die Anzahl der Elektroden jedes Anzeigeelements, die die Schwellenspannung erreichen, größer wird, verdunkelt das Anzeigeelement, und umgekehrt, wenn die Anzahl kleiner wird, wird das Anzeigeelement heller.
• Als eine Alternative zur Art der Flüssigkristallmatrix-Anzeigeanordnung, in der Schaltmittel, z. B. TFTs, zum Steuern der Anzeigeelemente vorgesehen werden, wird in JP-A-61-166590 eine passive Matrix-Anzeigeanordnung beschrieben, die auf der Verwendung eines bistabilen ferroelektrischen Materials basiert und in der die Anzeigeelemente derart strukturiert sind, daß ihre Untergebiete selektiv erregt werden, um einen gestuften Anzeigeeffekt zu ermöglichen, das jedes Anzeigeelement erzeugt. Die beschriebene Anordnung wird auf die Verwendung eines bistabilen ferroelektrischen Materials beschränkt. Außerdem hat jedes Anzeigeelement eine Struktur mit einem Elektrodenpaar auf einander gegenüberliegenden Substraten, in denen eine der Elektroden durch eine gestufte Isolatorschicht bedeckt wird, wobei jede Stufe eines der Untergebiete definiert, so daß die Dicke der ferroelektrischen Materialschicht für jedes Untergebiet verschieden ist.
• In GB-A- 1390925 wird eine Digitalmatrix-Flüssigkristall-Anzeigeanordnung beschrieben, in der jede Anzeigeelementelektrode auf einem Substrat in eine Anzahl getrennter Elektroden verschiedener Gebiete für Digitalanzeige unterverteilt wird. Die getrennten Elektroden werden mit einem sog. Dünnschichtschaltkreis verbunden, der mit digitalen Helligkeitsinformationssignalen betreibbar ist.
• In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalt das Anzeigematerial Flüssigkristallmaterial. Die durch diese Erfindung gebotenen Vorteile beim Anwenden in Flüssigkristall-Anzeigeanordnungen sind besonders vorteilhaft. Durch die Art und Weise, auf die die Graustufenfähigkeit erhalten wird, sind die Flüssigkristallspannungskennlinien weniger kritisch und die Erfindung ermöglicht Flüssigkristall-Werkstoffe anders als die mit einer zu verwendenden allmählichen Schaltbedingung, wobei eine größere Auswahl anderer Eigenschaften als die zuvor erwähnten geboten wird. Daher können nach Bedarf Werkstoffe verwendet werden, die im Betrieb bessere Sichtwinkelkennlinien geben können. Vorzugsweise jedoch hat das gewählte Flüssigkristallmaterial eine Spannungsschaltkennlinie, die ziemlich steil ist.
• Es wird vorgesehen, daß die Erfindung auch mit ähnlichen Vorteilen in Anzeigeanordnungen verwendbar sind, die andere elektrooptische, elektrisch erregbare Anzeigewerkstoffe benutzen und einen Kapazitätseffekt im Betrieb aufweisen, beispielsweise ein elektrolumineszentes oder elektrochromes Material.
• Wenn beispielsweise das Schaltmittel der Anzeigeanordnung TFTs enthalt, bietet die Erfindung einen weiteren Vorteil, daß, da jedes Anzeigeelement durch eine Anzahl getrennter Unterelemente in der Definition durch einzelne Elektroden einer Anzahl von Elektroden gebildet wird, jedes Unterelement in Reihe mit einem weiteren Kondensator geschaltet wird, wobei die Gesamtkapazität eines Anzeigeelements im Vergleich zu dem einer bekannten Art von Anzeigeanordnung unter Verwendung einzelner Elektroden, die jedes Anzeigeelement mit gleicher Abmessung definieren, kleiner ist und damit die Abmessung der TFTs notwendigerweise reduziert werden kann, wobei die Vergrößerung des Verhaltnisses des Anzeigeelementbereichs zum TFT- Bereich möglich gemacht wird.
• Die Zahl der Vielzahl von Unterelementen und dementsprechend die Zahl der Elektrodenanzahl wird vorzugsweise entsprechend der Zahl der anzuzeigenden Graustufenpegel gewählt. Typisch sind für Fernsehbildanzeigen sechzehn Graustufenpegel wünschenswert und in diesem Fall können fünfzehn Unterelemente für jedes Anzeigeelement vorgesehen werden, wobei der sechzehnte Graustufenpegel durch das Anzeigelement in seinem vollständigen Sperrzustand versorgt wird.
• Neben der Vielzahl von Unterelementen kann jedes Anzeigeelement ein weiteres oder mehrere Unterelemente enthalten, die auf gleiche Weise mittels eines Reihenkondensators mit dem Schaltmittel in den Verhaltnissen der Kapazitäten dieser weiteren Unterelemente und ihrer betreffenden Reihenkondensatoren gleich demselben oder jeweiligen einzelnen dieser Verhaltnisse der Anzahl von Unterelementen und ihrer betreffenden Reihenkondensatoren kapazitiv gekoppelt sind. Wenn daher eine bestimmte Spannung angelegt wird, die ausreicht zum Schalten eines oder einer Anzahl von Unterelementen, kann eines oder können mehrere der weiteren Unterelemente zugeschaltet werden. Auf diese Weise kann ein einziger Graustufenpegel durch mehr als ein Unterelement des Anzeigeelements vorgesehen werden. Das Anbringen derartiger weiterer Unterelemente kann zum Erhalten der gewünschten Graustufenpegel dienen, so daß statt des ausschließlichen Vertrauens auf das Schalten eines besonderen der Anzahl von Unterelementen zum Erhalten eines abweichenden Graustufenpegels der abweichende Graustufenpegel durch eines oder mehrere dieser weiteren Unterelemente erhalten wird, die gleichzeitig mit diesem besonderen Unterelement geschaltet wird.
• Neben der Tatsache, daß die Erfindung einen Nutzbereich von Graustufenpegeln bieten kann, können weitere und Zwischen-Graustufenpegel nach Bedarf durch die gleichzeitige Verwendung der Schaltkennlinien des Anzeigematerials wie zuvor zusätzlich erhalten werden, wobei davon ausgegangen wird, daß das gewählte Material in dieser Hinsicht die erforderlichen Eigenschaften hat, um einen Kombinationsgraustufeneffekt zu geben. Seine Schaltkennlinien brauchen nicht so allmählich zu sein als die, die in den bekannten Anordnungen erfordert werden und können wesentlich steiler sein.
• Um eine wünschenswerte Graustufenpegeländerung, wie sie durch einen Zuschauer der Anzeigeanordnung wahrgenommen wird, auf geeignete Weise zu versorgen, ändern sich die betreffenden Bereiche der Anzahl von Elektroden jedes Anzeigeelements und damit die betreffenden Bereiche der Unterelemente, die sie definieren müssen, vorzugsweise in bezug aufeinander entsprechend wahrzunehmender Graustufenpegel. Annähernd läßt sich sagen, daß die typische Reaktion des menschlichen Auges auf Helligkeitspegeländerungen im allgemeinen logarithmisch ist. In diesem Fall sind die betreffenden Bereiche der Anzahl von Elektroden aufeinanderfolgend geschalteter Unterelemente daher vorzugsweise derart gewählt, daß sie ein annähernd logarithmisches Verhaltnis aufweisen, und so die Unterelemente an die Wahrnehmung einer Lineargraustufe durch das Auge anpassen.
• Da die Abmessungen der Bereiche der Anzahl von Elektroden auf diese Weise abweichen, sind infolgedessen die Kapazitäten der dabei definierten Unterelemente ebenfalls abweichend. Daher ist es notwendig, den Wert der Kapazität der mit den Unterelementen in Reihe geschalteten Kondensatoren zu bestimmen, so daß die erforderlichen Unterschiede zwischen den Verhaltnissen der Kapazitäten der Unterelemente und ihrer Reihenkondensatoren erhalten werden.
• In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem Flüssigkristallmaterial als Anzeigematerial verwendbar ist, werden die mit den Unterelementen jedes Anzeigeelements verbundenen Reihenkondensatoren mit dem Ausgang eines gemeinsamen Schaltmittels verbunden, beispielsweise mit einem Dünnschichttransistor. Jede der Anzahl von Elektroden eines Anzeigeelements ist mit einer betreffenden Leitschicht verbunden, die einen Teil ihres Reihenkondensators bildet, der auf geeignete Weise als Verlängerung der Elektrode und integral damit neben dem Umkreis des Anzeigeelements gebildet sein kann. Die Ausgangselektrode des Schaltmittels enthalt einen Leitstreifen, der sich über die Leitschichten in Verbindung mit der Anzahl von Elektroden erstreckt und davon isoliert ist, wobei die Leitschichten und die jeweiligen aufliegenden Anteile des Leitstreifens die Reihenkondensatoren bilden. Der Einfachheit halber kann der Leitstreifen mit im wesentlichen konstanter Breite gebildet werden und der Kapazitätswert jedes Reihenkondensators wird durch den Bereich seiner Leitschicht unter dem Streifen bestimmt. Wenn das Anzeigeelement im allgemeinen rechteckig ist, erstreckt sich der erwähnte Leitstreifen vorzugsweise neben zwei Rändern des Anzeigeelements, wobei diese Konfiguration die Anordnung der Anzahl von Elektroden erleichtert.
• In einem anderen Ausführungsbeispiel wird eine Anzahl getrennter Schaltmittel, beispielsweise Dünnschichttransistoren, für jedes Anzeigeelement vorgesehen, wobei die Ausgänge der Schaltmittel mit einem jeweiligen oder mehreren der Reihenkondensatoren des Anzeigeelements verbunden werden. Beispielsweise kann, wenn die Schaltmittel TFTs enthalten, der Ausgang eines TFT mit zwei Reihenkondensatoren verbunden werden, wobei der Ausgang des anderen TFT mit einem oder mehreren anderen Reihenkondensatoren verbunden wird usw. Möglicherweise kann ein anderer TFT für jeden Reihenkondensatoren vorgesehen werden. Wenn das Anbringen zusätzlicher TFTs den Aufbau der Anzeigeanordnung einigermaßen komplizierter machen würde, insbesondere im letztgenannten Beispiel, in dem die Anzahl der TFTs der Anzahl von Unterelementen des Anzeigeelements entspricht, bietet die Aufstellung keinen wichtigen Vorteil. Wenn ein einziger TFT einem Anzeigeelement zugeordnet wird, läuft ein Fehler des TFT in einen katastrophalen Fehler des Elements aus. Wenn andererseits eine Anzahl von TFTs gemäß der Beschreibung verwendet wird, läuft ein Fehler eines TFT, oder sogar von mehr als einem TFT, nicht in einen katastrophalen Fehler des Anzeigeelements aus und das Element kann gewissermaßen noch verwendet werden. Die Wahrscheinlichkeit von Fehlbetrieb einer Anzahl von TFTs ist nicht sehr groß.
• Verwendbare andere Schaltmittel als Dünnschichttransistoren sind beispielsweise MIM (Metall-Isolator-Metall) oder Dioden-Dünnschichtstrukturen.
• Das andere Substrat der Anzeigeanordnung kann eine gemeinsame Elektrode oder eine Anzahl getrennter Elektroden auf bekannte Weise tragen.
• Eine Matrix-Anzeigeanordnung, und insbesondere eine Matrix-Flüssigkristall-Anzeigeanordnung nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
• Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Flüssigkristall-Anzeigesystem, das zum Wiedergeben von Fernsehbildern geeignet ist und ein Farb-Flüssigkristall-Anzeigefeld mit einer Matrix von Anzeigeelementen enthalt,
• Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Teil eines Ausführungsbeispiels eines Farb-Flüssigkristall-Anzeigefelds zur Verwendung im System nach Fig. 1, wobei ein Anteil eines typischen Abzeigeelements erfindungsgemäß dargestellt ist,
• Fig. 3 eine Ansicht mit einer Elektrodenkonfiguration des einen Anzeigeelements nach Fig. 2,
• Fig. 4 schematisch den elektrischen Kreis eines typischen Anzeigeelements des Anzeigefelds nach Fig. 2, und
• Fig. 5 schematisch einen anderen Kreis eines typischen Anzeigeelements.
• In Fig. 1 ist schematisch ein Blockschaltbild eines LCD-Fernsehwiedergabesystems mit einer Anzeigeanordnung nach der Erfindung dargestellt, die in diesem besonderen Ausführungsbeispiel ein aktives matrixadressiertes Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 enthalt. Das Feld 10 besteht aus m Zeilen (l bis m) mit n horizontalen Anzeige(Bild-)-Elementen 20 (1 bis n) in jeder Zeile. In der Praxis kann die Gesamtzahl von Anzeigeelementen (m·n) im Matrixfeld 100.000 oder mehr betragen. Jedes Anzeigeelement 20 enthalt einen zugeordneten amorphen Silizium-Dünnschichttransistor 11, der als Schaltelement dient. Die Gates aller TFTs in jeder Leitung sind mit einer Zeilen-(Y- )-Elektrode 14 und die Sourceelektroden jedes TFT in einer Spalte mit einer Spalten- (X)-Elektrode 15 verbunden, wobei es m Zeilenelektroden 14 und n Spaltenelektroden 15 gibt. Die Drains der TFTs 11 sind mit betreffenden Elektroden der Anzeigeelemente auf nachstehend beschriebene Weise verbunden. Eine gemeinsame Zählerelektrode für die Anzeigeelemente wird von einem Substrat im Abstand vom Substrat getragen, das die TFTs und die zugeordneten Elektroden der Anzeigeelemente mit zwischenliegendem Flüssigkristallmaterial trägt. Das Flüssigkristallmaterial moduliert Licht entsprechend der daran angelegten Spannung. Farbfilter in Deckung mit den Anzeigeelementen erzeugen eine Farbwiedergabe unter Verwendung additiver Dreifarbengrundsätze.
• Zeilenadressierung der Matrixgruppe von Anzeigeelementen 20 wird durch Anlegen einer Gatespannung an eine Zeilenelektrode 14 erhalten. Hierdurch wird jeder TFT in dieser Matrixzeile aufgesteuert. Die Zeilenelektroden werden zur Zeilenabtastung sequentiell adressiert. Unter gleichzeitiger Verwendung einer Zeile gleichzeitig wird das Adressieren jedes Transistors für eine Zeit T&sub1; eingeschaltet, in der Videoinformation auf Anzeigeelemente übertragen wird. Im Rest der Vertikalzeit Tf (Tf beträgt ungefähr gleich m·T&sub1;) ist der Transistor gesperrt und seine Funktion ist es, die Videospannung am Flüssigkristall durch die natürliche Kapazität des Flüssigkristall- Anzeigeelements (CLC) aufrechtzuerhalten. Das Flüssigkristallmaterial wird auf wirksame Weise direkt angesteuert, und also kann jede Anzahl von Zeilen in Abhängigkeit von den Schaltkennlinien des TFT adressiert werden.
• Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Y-(Zeilen-)-Elektroden 14 von einem digitalen Schieberegister 21 gesteuert werden, das mit regelmäßigen Zeitsteuerimpulsen aus einem Taktkreis 22 geliefert wird, der mit Horizontalsynchronimpulsen aus einer Synchrontrennstufe 23 gespeist wird, die aus den ankommenden Signale über einen Tuner 24, eine Zwischenfrequenzschaltung 25 und einen Videoverstärker 26 abgeleitet werden.
• Videoinformationssignale gelangen an die X-(Spalten)Elektroden 15 gleichzeitig aus einem analogen Schieberegisterkreis 28 mit einem oder mehreren Schieberegistern, die mit Videosignalen aus dem Videoverstarker 26 und mit Zeitgeberimpulsen aus dem Taktkreis 22 synchron mit der Horizontalerregung beliefert werden. Der Schieberegisterkreis tastet die entsprechende Zeile im Videosignal ab und führt die geeigneten Spannungen der X-Elektroden 15 den TFT-Sourceelektroden zu. Eine Zeile aufgesteuerter TFTs bildet Leitwege zwischen den X-Elektroden 15 und den Anzeigeelementelektroden in Verbindung mit den TFT-Drains, so daß die Flüssigkristallelemente der Zeile sich auf die Sourcespannungen aufladen. Wenn die Spannung der Y-Elektrode (Gate 14) abfällt, schaltet die Zeile von TFTs ab. Hierdurch werden die Flüssigkristall- Anzeigeelemente isoliert und wird die Ladung in den Elementkondensatoren gespeichert. Die Anzeigeelemente bleiben also im Zustand, in den sie eingesteuert wurden, und der von der Spannung VLC an den Elementen bestimmt wird, bis das nächste Mal ihre zugeordneten TFTs durch geeignete Erregung der betreffenden Y-Elektrode 14 aufgesteuert werden.
• Die Aufgabe des X-Schieberegisterkreises 28 ist die Versorgung von Serien/Parallelwandlung entsprechend der Zeile zum Zeitpunkt der Adressierung des Feldes 10. Für eine Vollauflösung-Fernsehanzeige sind zwei Schieberegister erforderlich. In einer Zeilenzeit wird Videoinformation für eine Zeile in ein Register eingeschoben, während gleichzeitig die Videoinformation der vorangehenden Zeile vom anderen Register nach den Y-Elektroden 14 des Feldes übertragen werden. In der folgenden Zeilenzeit wird das erste Register in das Feld entleert und das zweite Register mit Videoinformation für die folgende Zeile aufgefrischt. In einer halben Vertikalauflösung- Fernsehanzeige werden beide ein Fernsehbild darstellende Halbbilder auf dieselbe Gruppe von Bildelementen übertragen (d. h. Halbbilder werden überlagert dargestellt, im Zwischenzeilenverfahren, wie beispielsweise eine Farbbildröhren-Fernsehanzeige). Daher wird die Polarität des Videosignals nach dem Schieberegister 28 auf geeignete Weise am Ende jedes Halbbilds geändert, um die Möglichkeit der Herabsetzung des Flüssigkristallmaterials zu verringern.
• Obige Beschreibung eines Flüssigkristall-Fernsehwiedergabesystems mit einem aktiven matrixadressierten Flüssigkristall-Anzeigefeld und seines allgemeinen Betriebs sind vorsätzlich einfach gehalten. Ähnliche Fernsehwiedergabesysteme sind jetzt gut bekannt, ausführlich beschrieben und anderswo dokumentiert. Aus diesem Grunde wird es für unnötig gehalten, mit weiteren Einzelheiten die allgemeinen baulichen Grundsätze und der Betrieb zu beschreiben. Für weitere Informationen sei beispielsweise auf die US-Patentschrift Nr. 3862360, auf die britische Patentschrift Nr. 2159656 oder auf den Artikel mit dem Titel "Liquid Crystal Matrix Displays" von Lechner et al, veröffentlicht in Proceedings of the IEEE, Vol. 59, Nr. 11, November 1971 S. 1566 . . 1579 verwiesen.
• In derartigen bekannten Flüssigkristall-Anzeigefeldern mit TFTs enthalt jedes einzelne Anzeigeelement eine einfache Elektrode in Verbindung mit dem Ausgang des TFT, die auf demselben Substrat wie der TFT angebracht ist, der zusammen mit einem jeweiligen Anteil einer gegenüberliegenden gemeinsamen Elektrode auf dem gegenüberliegenden Substrat angeordnet ist und das Anzeigeelement definiert. Unterschiede im angezeigten Graustufenpegel bei der Bestimmung anhand der Größe des Videosignals an den TFT-Eingang sind von den Kennlinien des Flüssigkristallmaterials abhängig, wobei es nötig ist, dazu ein Flüssigkristallmaterial zu verwenden, das allmähliche Schaltkennlinien aufweist, üblicherweise eine exponentielle Flanke, so daß seine Übertragung mit der angelegten Spannung sich langsam ändert.
• Jedoch wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel und erfindungsgemäß jedes Anzeigeelement 20 in eine Anzahl von Unterelementen unterteilt und enthalt eine Anzahl von Elektroden statt einer einzigen Elektrode. Diese Anzahl einzelner Elektroden definiert mit jeweiligen Untergebieten des Anteils der gemeinsamen Elektrode in Kombination mit dem Anzeigeelement und dem zwischenliegenden Flüssigkristallmaterial tatsächlich eine Anzahl von Anzeigeunterelementen. Zusammen belegen die Unterelemente einen Bereich im wesentlichen gleich dem eines herkömmlichen einzigen Anzeigeelements, so daß es keinen Verlust an Auflösungsfähigkeit geben muß. Jedes Anzeigeelement wird mit Videosignalen genauso beliefert, wie zuvor über X-Leiter 15, und durch Aufsteuersignale an Y-Leiter 14 gesteuert, um ein Bild aus den Anzeigeelementen aufzubauen. Jedoch statt ausschließlich von der Spannungsschaltkennlinie des Flüssigkristallmaterials zum Erzeugen von Graustufenpegeln auszugehen, wird dies durch selektive Steuerung der Anzahl geschalteter Unterelemente zu jedem Zeitpunkt beispielsweise aus einem ersten Zustand erhalten, in dem das Material in einen zweiten nichttransmissiven Zustand transmissiv ist. Wenn sich die Unterelemente eines Anzeigeelements im zweiten Zustand befinden, wird daher das Anzeigeelement von einem Zuschauer als verhaltnismäßig dunkel wahrgenommen, und wenn die meisten der Unterelemente im ersten Zustand stehen, erscheint das Anzeigeelement verhaltnismäßig hell. Also durch Abändern der betreffenden Anzahlen der Unterelemente in den ersten und zweiten Zuständen kann eine Auswahl von Graustufenpegeln unter Verwendung einer Art von Punktmatrixgrundsatz erhalten werden.
• Die gewünschte Steuerung jedes Unterelements entsprechend einem erforderlichen Graustufenpegel wird unter Verwendung kapazitiver Effekte erhalten. Die Anzeigeunterelemente verhalten sich ähnlich herkömmlicher Anzeigeelemente wie Kondensatoren. Jedes der Unterelemente wird mit einem Punkt verbunden, an den das Videosignal gelegt wird, d. h. an den Ausgang eines zugeordneten TFT über einen jeweiligen Reihenkondensator. Die Verhaltnisse der Kapazitäten jedes Unterelements und seines jeweiligen Reihenkondensators werden vorgegeben, und sie sind wenigstens für einige der Reihenkombinationen voneinander verschieden. Die Reihenkombination eines Unterelements und eines Kondensators arbeitet wie eine Potentialteilerschaltung. Da die Kapazitätsverhaltnisse der Reihenkombinationen verschieden sind, ergibt eine besondere Videosignalspannung an alle Reihenkondensatoren an ihren von ihren zugeordneten Unterelementen entfernten Seiten, daß beispielsweise bestimmte Elektroden der Anzahl von Elektroden die erforderliche Flüssigkristall-Schalt-(Schwellen)Spannung erreichen, wodurch diese Unterelemente ihren Zustand ändern. Wenn die Videosignalspannung progressiv erhöht wird, werden progressiv mehr Unterelemente zum Ändern des Zustands gebracht. Umgekehrt wenn die Videosignalspannung progressiv abfällt, wird entsprechend die Anzahl der Unterelemente im geänderten Zustand verringert. Die Anzahlen geänderter Unterelemente zu jeder Zeit bestimmt den Graustufenpegel.
• Es ist daher nicht länger wesentlich, daß das Flüssigkristallmaterial eine allmähliche Schaltkennlinie besitzt. Die einzige Bedingung bei der Wahl des benutzten Materials für optimale Ergebnisse ist, daß es vorzugsweise eine ziemlich scharfe Schaltkennlinie aufweist. Jedoch ist es möglich, bei der Wahl eines Flüssigkristallmaterials, das noch eine etwas allmähliche Schaltkennlinie aufweist, obgleich sogar vielleicht steiler als üblich, zusätzliche Graustufenänderungen unter Anwendung der Spannungs/Transmissionskurvenkennlinie der Unterelemente auf eine Weise gleich der zuvor für Anzeigeelemente verwendete Kennlinie zu verwirklichen.
• In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Teil eines typischen Anzeigeelements eines besonderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Flüssigkristallfelds für das System nach Fig. 1 dargestellt, in der jedes Anzeigeelement des Feldes eine Anzahl von Elektroden enthalt, die in Reihe geschaltete Unterelemente mit einem jeweiligen Kondensator nach obiger Beschreibung definieren. In Fig. 3 ist eine Ansicht eines Teils des Anzeigeelements nach Fig. 2 zur Veranschaulichung der Anzahl von Elektroden und ihrer zugeordneten Reihenkondensatoren des typischen Anzeigeelements dargestellt.
• Insbesondere in Fig. 2 enthalt das Feld 10 zwei im Abstand voneinander liegende Glassubstrate 30 und 31 zum Definieren eines Spalts, in dem verdrilltes pneumatisches Flüssigkristallmaterial 32 angebracht ist. Üblicherweise würden dabei (nicht dargestellte) Polarisierschichten auf den Außenflächen der Substrate 30 und 31 angebracht werden. Das obere Substrat 30 trägt auf seiner Innenfläche eine durchgehende ITO-Elektrodenschicht 33 (ITO = Indium-Zinnoxid), die für alle Anzeigeelemente gemeinsam ist.
• Auf dieser Elektrode 33 sind diskrete Bereiche von Farbfilterschichten 34 und benachbarte Lichtabschirmschichten 35 aus Isoliermaterial in Matrixform angebracht. Die Farbfilterschichten 34 liegen jeweils auf Anzeigeelementen und sind in Gruppen von drei benachbarten Filterschichten aus rotem, grünem und blauem Filtermaterial angeordnet, so daß die Ausgangssignale aus entsprechenden Gruppen von drei Anzeigeelementen zum Abgeben einer Vollfarbenanzeige kombinierbar sind. Die Schichten 34 und 35 sind wieder durch eine Orientierungsschicht 36 aus Polymermaterial bedeckt.
• Das untere Substrat 31 trägt TFTs zusammen mit zugeordneten Elektroden der Anzeigeelemente, die im allgemeinen mit 40 bzw. 41 bezeichnet sind. Jeder TFT enthalt eine Metallgate-Elektrode 42, die direkt auf dem Substrat 31 abgeschieden ist eine dielektrische SiN-Isolier-Gateschicht 43, eine amorphe Siliziumschicht 44 auf dem Gate, zwei seitlich im Abstand voneinander liegende n+ Schichten 47 auf der Schicht 44 und Source- und Drainelektroden 45 und 46, die sich gemaß der Darstellung über die Schichten 47 erstrecken. Ein Isolator dient als Passivierschicht 48 und erstreckt sich gemaß der Darstellung über die Struktur. Die Isolierschicht 48 ist wieder mit einer Orientierungsschicht 49 aus Polymermaterial gleich der Schicht 36 bedeckt.
• Die Sourceelektrode 45 ist mit den Sourceelektroden der anderen TFTs in derselben Spalte 15 und die Gateelektrode 42 mit den Gates der anderen TFTs in derselben Zeile 14 verbunden, wobei die Verbindungen integral mit den betreffenden Elektroden gebildet werden.
• In Fig. 3 wird die Drainelektrode 46 jedes TFT mit einer integral damit gebildeten Verlängerungsleitstreifenschicht gebildet. Dieser Verlängerungsstreifen enthalt zwei Arme 50 und 51 von im wesentlichen konstanter Breite, die sich senkrecht zueinander und neben zwei benachbarten Seiten des Anzeigeelementbereichs 53 erstrecken, der in der Figur mit einer punktierten Linie dargestellt ist, und in diesem Beispiel eine Rechteckform mit den Abmessungen von etwa 350·300 um hat.
• Die Arme 50 und 51 sind auf der Gateisolierschicht 43 abgeschieden. Unter dieser Schicht 43 und direkt auf dem Glassubstrat 31 ist eine Anzahl getrennter koplanar angeordneter Anzeigeelementelektroden 55a bis 55o vorgesehen, die zusammen den Anzeigeelementbereich 53 mit nur verhaltnismäßig kleinen zwischenliegenden Schlitzen bedecken und zusammen zur Bildung eines Anzeigeelements dienen. Jede dieser Elektroden 55a bis 55o definiert mit einem jeweiligen gegenüberliegenden Anteil der gemeinsamen Elektrode 33 und dem zwischenliegenden Flüssigkristallmaterial 32 ein Unterelement des Anzeigeelements.
• Die Elektroden 55a bis 55o werden mit jeweiligen integralen Verlängerungsschichten 56 gebildet, die sich unter der Verlängerungsschicht der TFT-Drainelektrode erstrecken und davon durch die Isolierschicht 43 getrennt ist, wobei sich die Verlängerungen der Elektroden 55a bis 55h unter dem Arm 51 und die Elektroden 55i bis 55o unter dem Arm 50 fortsetzen. Diese Elektrodenverlängerungen 56 bilden zusammen mit den aufliegenden Anteilen der dielektrischen Isolierschicht 43 und den Armen 50 und 51 Kondensatoren, und es wird klar sein, daß diese Kondensatoren zwischen der Drainelektrode 46 des TFT und jeweiligen Unterelementen der kapazitiven Anzeigeunterelemente mit den Elektroden 55, dem Flüssigkristallmaterial 32 und jeweiligen Anteilen der Elektrode 33 in Reihe geschaltet sind.
• Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß fünfzehn Elektroden 55 vorgesehen werden, die tatsächlich das Anzeigeelement in fünfzehn Unterelemente aufteilt, wodurch sechzehn Graustufenpegel durch aufeinanderfolgenden Schaltbetrieb eines jeden der Unterelemente erhalten werden, wobei sämtliche Unterelemente in ihrem Sperrzustand den sechzehnten Pegel liefern.
• Um geeignete sichtbare Unterschiede zwischen Graustufenpegeln zu bilden, unterscheiden sich die Bereiche aufeinanderfolgend geschalteter Elektroden 55a bis 55o in dieser Reihenfolge und also die Unterelemente, die zu ihrer Definition dienen, sich voneinander und folgen einer exponentiellen Progression. Auf diese Weise und durch die kennzeichnende logarithmische Antwort des Auges auf Helligkeitspegeländerungen werden die Bereiche der Unterelemente an die Wahrnehmung der linearen Graustufe durch das Auge angepaßt. Die Kapazitäten der Unterelemente unterscheiden sich daher dementsprechend. Das Verhaltnis der Kapazität jedes Unterelements zur Kapazität seines zugeordneten reihengeschalteten Kondensators unterscheidet sich in jedem Fall. Mit Rücksicht darauf, daß die Kapazität jedes Unterelements weitgehend vom Bereich seiner Elektrode 55 abhängig ist, werden die erforderlichen Unterschiede in den Kapazitätsverhaltnissen durch geeignetes Zuschneiden der Abmessung der Verlängerungen 56 der Elektroden unter den Armen 50 und 51 erfüllt, um den gewünschten Kapazitätswert der Reihenkondensatoren in jedem Fall zu erhalten. Typisch haben diese Reihenkondensatoren eine Kapazität je Einheitsbereichswert vom 10- bis 20- Fachen der Kapazität je Einheitsbereich der Gesamtkapazität des Anzeigeelements.
• Die Arme 50 und 51 zusammen mit den gegenüberliegenden Anteilen der Elektrode 33 und des zwischenliegenden Flüssigkristallmaterials verwirklichen eine bestimmte Kapazität parallel zu den Unterelementkapazitäten, deren Effekt zum etwaigen Ausgleichen der kleineren Gesamtanzeigeelementkapazität neigt. Jeder Anzeigeeffekt, den diese Arme 50 und 51 im Betrieb des Feldes auslösen, maskiert das Matrixlichtschild 35. Die elektrische Schaltung des Anzeigeelements ist in Fig. 4 dargestellt, in der die Kapazität der Unterelemente und ihrer zugeordneten Reihenkondensatoren mit den Bezugszeichen CLC bzw. CX bezeichnet sind. Es sei bemerkt, daß in der Praxis eine der Platten der Unterelementkondensatoren durch jeweilige Gebiete einer gemeinsamen Schicht, der Schicht 33, gebildet werden.
• Durch Ergänzen jedes Unterelements CLC mit einem Reihenkondensators CX wird erreicht, daß die erforderliche Schwellenspannung zum Schalten des Flüssigkristallmaterials aus einem ersten Zustand, beispielsweise in dem ein Unterelement transmissiv ist, in einen zweiten Zustand, in dem das Unterelement nicht transmissiv ist, über die betreffenden Unterelemente nur erreicht wird, wenn das Videosignal an der TFT-Drainelektrode die geeignete Spannung für diesen Graustufenpegel erreicht. Wenn die Spannung an der TFT-Draineleketrode in aufeinanderfolgenden Halbbildern erhöht wird, werden mehrere Unterelemente zur Bildung einer Graustufe aus dem ersten in den zweiten Zustand geschaltet.
• Da Graustufenpegeländerungen durch geeignetes Schalten der Unterelemente zwischen den beiden Zuständen erhalten werden, ist die Wahl von Flüssigkristallmaterial nicht so kritisch wie zuvor, wodurch größere Möglichkeiten mit anderen Eigenschaften gegeben sind, wie z. B. Sichtwinkelbereiche. Für besonders gute Ergebnisse weist das Material vorzugsweise eine ziemlich scharfe Spannungsschaltkennlinie auf.
• Obgleich in dem oben beschriebenen Beispiel die Verhaltnisse der Kapazitäten der Unterelemente und ihrer Reihenkondensatoren sich alle voneinander unterscheiden, wäre es für die zwei oder mehreren Unterelementen zugeordneten Verhaltnisse möglich, gleichwertig zu sein, so daß die betreffenden Unterelemente zum gleichzeitigen Schalten veranlaßt werden, wodurch zwei oder mehrere verschiedene Unterelemente zusammenarbeiten beim Erhalten einer Graustufenpegeländerung und damit die Abweichung der Elektrodenmustern zu dem nach Fig. 3 ermöglichen. Die Anzahl der erreichbaren Graustufenpegel kann durch Verwendung der Schaltkennlinien des Flüssigkristallmaterials nach obiger Beschreibung aufrechterhalten werden.
• In Fig. 5 ist die Schaltungskonfiguration eines typischen Anzeigeelements eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Anzeigefeldes dargestellt. In diesem Beispiel wird statt der Steuerung aller Unterelemente eines Anzeigeelements durch einen einfachen TFT jedes Unterelements von einem jeweiligen und abweichenden TFT 60 gesteuert. Die Gates und Sources aller dieser TFTs sind mit derselben Zeile 14 und Spalte 15 verbunden, so daß sie dieselben Aufsteuer- und Videosignale empfangen. Der Betrieb des Anzeigeelements bleibt ungeändert. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß abweichend vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, in dem ein Fehler des einfachen TFT einen katastrophalen Fehler des Anzeigeelements ergeben würde, der Fehler eines TFT oder möglicherweise sogar mehrerer TFTs nicht zu vollständigem Fehlbetrieb des Anzeigeelements führt, da es immer noch eine beschränkte Anzeigefähigkeit haben würde. Also hat sich etwas verbessert.
• Während ein getrennter TFT für jedes Unterelement einen höheren Redundanzgrad gibt, könnte ein nützlicher Redundanzgrad durch einfaches Anbringen von zwei oder mehreren TFTs für jedes Anzeigeelement oder durch Verbinden jedes TFT mit einem oder mehreren jeweiligen Unterelementen erhalten werden. Beispielsweise könnte ein TFT mit einem Unterelement, ein anderer TFT mit drei verschiedenen Unterelementen und ein weiterer TFT mit zwei anderen Unterelementen usw. verbunden werden.
• In allen diesen möglichen alternativen Anordnungen führen die Verbindungen zwischen den TFT-Drains und ihren zugeordneten Unterelementen selbstverständlich zu Leitschichten einer anderen Form als der nach Fig. 2. Obgleich eine Anzahl von TFTs neben jedem Anzeigeelement anzuordnen ist, bedeutet dies nicht notwendigerweise, das der von den TFTs eingenommene Bereich im Vergleich zum erforderlichen Bereich für den einfachen TFT im ersten Ausführungsbeispiel sich zu stark vergrößert. Da die TFTs Unterelemente statt des ganzen Anzeigeelements steuern müssen, können sie dementsprechend kleiner ausgeführt werden. In der heutigen Praxis kann der Anzahl von TFTs eine gemeinsam gebildete TFT-Struktur enthalten, die zum Definieren getrennter kleinerer TFTs aufgeteilt wird.

Claims (16)

1. Matrix-Anzeigeanordnung mit einer Anzahl von Anzeigelementen (20) in einer Matrixform, die durch jeweilige auf einander gegenüberliegenden Substraten (30, 31) angeordnete Elektroden definiert werden, und wobei zwischen den Substraten ein elektrisch erregbarer Anzeigewerkstoff (32) angebracht ist, der zusammen mit den Elektroden im Betrieb kapazitätstragend ist, wobei die Anzeigeelemente durch selektiv angelegte Spannungen an die jeweiligen Elektroden über jeweilige Schaltmittel (11) auf einem Substrat (31) neben den Anzeigeelementelektroden auf dem Substrat gesteuert werden, der elektrisch erregbare Werkstoff eine Schaltspannung führt, bei der sich ein von einem Anzeigeelement erzeugter Anzeigeeffekt ändert, wenn die daran zugeführte Spannung einen vorgegebenen Wert erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelementelektroden auf dem einen Substrat (31) mit dem Schaltmittel je eine Anzahl getrennter Elektroden (55a . . . o) in einer Planarfeldanordriung enthalten, die eine Anzahl von Unterelementen definieren und mit dem betreffenden Schaltmittel über einen jeweiligen Reihenkondensator (56, 46) auf diesem Substrat je kapazitiv gekoppelt sind, wobei jeder Reihenkondensator eine Verlängerung (56) der betreffenden Unterelementelektrode, einen Überlappungsanteil einer Verlängerung (46) einer Ausgangselektrode des Schaltmittels und eine dielektrische Zwischen-Isolierschicht (43) enthalt, der Bereich der überlappenden Anteile der Ausgangselektrodenverlängerung und der Verlängerung der Unterelementelektrode für jeden Reihenkondensator im Zusammenhang mit der Kapazität des betreffenden Unterelements derart gewählt wird, daß das Verhaltnis der Kapazität jedes Unterelements zur Kapazität seines betreffenden Reihenkondensators von einem zum anderen Unterelement abweicht, wobei die Unterelemente verschiedene spannungsbetriebene Schwellen haben.

2. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Anzahl von Unterelementen jedes Anzeigeelements (20) entsprechend der Zahl anzuzeigender Graustufenpegel gewählt wird.

3. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Anzahl von Unterelementen jedes Anzeigelement ein weiteres oder mehrere Unterelemente enthalten, das bzw. die mittels eines jeweiligem Reihenkondensators mit dem Schaltmittel kapazitiv gekoppelt sind, wobei die Verhaltnisse der Kapazitäten des weiteren einen oder der mehreren Unterelemente und ihrer betreffenden Reihenkondensatoren dieselben wie eines oder ein jeweiliges dieser Verhaltnisse der Anzahl von Unterelementen und ihrer betreffenden Reihenkondensatoren sind.

4. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Bereiche der Anzahl von Elektroden (55a . . .o) jedes Anzeigelements (20) sich gegeneinander entsprechend den anzuzeigenden Graustufenpegeln ändern.

5. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Bereiche der Elektroden aufeinanderfolgend geschalteter Unterelemente ein annähernd logarithmisches Verhaltnis aufweisen.

6. Matrix-Anzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenkondensatoren jedes Anzeigeelements beim Umkreis des Anzeigelements (20, 41) angeordnet sind.

7. Matrix-Anzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Unterelementen jedes Anzeigeelements verbundenen Reihenkondensatoren mit dem Ausgang eines gemeinsamen Schaltmittels (40) verbunden sind.

8. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß jede der Anzahl von Elektroden (55a . . . o) eines Anzeigeelements mit einer jeweiligen Leitschicht (56) als Teil ihres Reihenkondensators beim Umkreis des Anzeigeelements verbunden ist, und daß der Ausgang des Schaltmittels (40) einen Leitstreifen (46) enthalt, der sich über die mit der Anzahl von Elektroden verbundenen Leitschichten erstreckt und durch die Isolierschicht (43) davon isoliert ist, wobei die Leitschichten und die betreffenden aufliegenden Anteile des Leitstreifens die Reihenkondensatoren darstellen.

9. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Leitschichten (56) als die Verlängerung der Elektrode integral damit gebildet ist.

10. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anzeigeelement eine im wesentlichen rechteckige Form (53) hat, und daß der Leitstreifen (46, 50, 51) sich neben zwei Rändern des Anzeigeelements erstreckt.

11. Matrix-Anzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl getrennter Schaltmittel (60) für jedes Anzeigeelement (20) vorgesehen ist, wobei die Ausgänge der Schaltmittel mit einem jeweiligen oder mit mehreren der Reihenkondensatoren des Anzeigeelements verbunden sind.

12. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Anzahl von Elektroden eines Anzeigeelements mit einer jeweiligen Leitschicht als Teil ihres Reihenkondensators und beim Umkreis des Anzeigelements verbunden ist, und daß die Ausgangselektroden der Anzahl von Schaltmitteln mit jeweiligen Leitern verbunden sind, die sich über eine jeweilige oder mehrere der Leitschichten erstrecken und durch die Isolierschicht davon isoliert sind, wobei die Leitschichten und die betreffenden aufliegenden Anteile der Leiter die Reihenkondensatoren darstellen.

13. Matrix-Anzeigeanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenkondensatoren jedes Anzeigeelements neben dem Rand des Anzeigeelements angeordnet sind.

14. Matrix-Anzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigematerial (32) Flüssigkristallmaterial enthalt.

15. Matrix-Anzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel Dünnschichttransistoren (11) enthalten.

16. Matrix-Anzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine allen Anzeigeelementen gemeinsame Elektrode (33) auf dem anderen Substrat (30) angebracht ist.