DE3817967A1 - Verfahren und einrichtung zum eliminieren von einstreuungen in matrix-adressierbaren fluessigkristallanzeigen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrich­ tung zum Eliminieren von Einstreuungen in Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen. Das Verfahren ist auf zwei Zustände auf­ weisende Anzeigevorrichtungen und auch auf Graupegel-Anzeige­ vorrichtungen anwendbar. Insbesondere bezieht sich die Erfin­ dung auf eine Anzeigevorrichtung, in der Mittel vorgesehen sind zum Verhindern von Einstreuungen zwischen Datenleitungen und Pixeln.

Für ein richtiges Verständnis der Erfindung sollten die Arbeits­ weise einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und die Pro­ bleme von parasitären Kapazitäten verstanden werden, die von Natur aus in der Struktur dieser Vorrichtungen auftreten. Ins­ besondere enthält eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ty­ pisch zwei Substrate, die in einem spezifizierten Abstand zu­ einander angeordnet sind. Dieser Abstand beträgt typisch etwa 6 Mikron. Zwischen den Substraten ist ein Flüssigkristallma­ terial angeordnet. Die Substrate sind so gewählt, daß wenig­ stens eins von ihnen durchsichtig bzw. transparent ist. Wenn eine Hintergrundbeleuchtung vorgesehen ist als ein Mittel zur Lieferung oder zum Verbessern der Anzeige und des Bildes, ist es erforderlich, daß beide Substrate im wesentlichen transpa­ rent sind. Auf einem dieser Substrate ist ein transparenter Masseebenenleiter angeordnet, der typisch Material wie beispiels­ weise Indiumzinnoxid enthält. Das gegenüberliegende Substrat enthält ein rechtwinkliges Feld (Array) von einzelnen Elektro­ denelementen, die Pixelelektroden genannt werden. Ein Halb­ leiterschalter (vorzugsweise ein Dünnfilmtransistor) ist jeder dieser Pixelelektroden zugeordnet und ist typisch auf dem die­ se Elektroden enthaltenden Substrat angeordnet. Diese Tran­ sistorschalter basieren gewöhnlich entweder auf der Technolo­ gie von amorphen Silizium oder polykristallinem Silizium. Ge­ genwärtig wird die Technologie mit amorphem Silizium vorgezogen wegen den niedrigeren Verfahrenstemperaturanforderungen. Die vorgenannte Struktur wird zu einem rechtwinkligen Feld (Array) von kondensator-ähnlichen Schaltungselementen, in denen Flüs­ sigkristallmaterial als ein Dielektrikum wirkt. Das Anlegen einer Spannung an eine Pixelelektrode hat eine elektro-optische Transformation des Flüssigkristallmaterials zur Folge. Diese Transformation bzw. Umwandlung ist die Basis für die Anzeige von Text oder graphischer Information, die auf der Vorrichtung sichtbar wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung insbesondere auf die vorstehend beschriebene Anzeigevorrichtung anwendbar ist, bei der jeder Pixelelektrode ihr eigener Halb­ leiterschalter zugeordnet ist, der ein- oder ausgeschaltet wer­ den kann, so daß jedes einzelne Pixelelement durch Signale ge­ steuert werden kann, die seinem zugeordneten Halbleiterschalter zugeführt werden. Diese Halbleitervorrichtungen wirken im we­ sentlichen als Elektronenventile für die Sammlung von La­ dung auf einzelnen Pixelelektroden.

Jedem Transistor wird ein Abtastleitungsignal und ein Datenlei­ tungssignal zugeführt. Im allgemeinen gibt es M Datenleitungen und N Abtastleitungen. Typisch ist die Steuerelektrode (Gate) von jedem Transistorschalter mit einer Abtastleitung und die Source oder Drain des Transistorschalters mit einer Datenlei­ tung verbunden.

Im Betrieb wird ein Signalpegel auf jeder der M Datentleitungen ausgebildet. An diesem Punkt wird eine der N Abtastleitungen aktiviert, damit die auf den Datentleitungen auftretenden Span­ nungen über ihre entsprechenden Halbleiterschaltelemente an die Pixelelektroden angelegt werden. Eine notwendige Konsequenz der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß jede Pixel­ elektrode auf beiden Seiten von Datentleitungen umgeben ist. Eine der Datenleitungen ist die Datenleitung, die der Pixel­ elektrode zugeordnet ist. Die andere Datenleitung ist jedoch einer benachbarten Pixelelektrode zugeordnet. Diese Datenlei­ tung führt ein unterschiedliches Informationssignal. Diese Struktur hat auch von Natur aus gewisse kapazitive Merkmale. Insbesondere bilden die Pixelelektrode und ihr gegenüberlie­ gender Erdebenen-Elektrodenabschnitt eine kapazitive Struktur. Zusätzlich gibt es parasitäre Kapazitäten zwischen jeder Daten­ leitung und ihren umgebenden Pixelelektrodenelementen. Darüber hinaus gibt es eine parasitäre Kapazität, die zwischen der Source und der Drain des Halbleiterschaltelements besteht. Die parasitären Kapazitäten gestatten, daß unerwünschte Sig­ nale an die Pixelelektroden angelegt werden.

In einer typischen Betriebssequenz werden gewünschte Spannungs­ pegel auf den Datenleitungen ausgebildet, und eine Abtastlei­ tung wird aktiviert, um diese Spannungen an eine einzelene Reihe von Pixelelektroden anzulegen. Nach einer ausreichenden Zeit zum Laden des Flüssigkristallkondensators wird eine un­ terschiedliche Abtastleitung aktiviert und ein anderer Satz von Datenspannungen wird an eine andere Pixelreihe angelegt. Typisch wird eine benachbarte Pixelreihe gewählt zum Schrei­ ben von Videoinformation. Somit wird in einem typischen Be­ trieb eine Reihe der Anzeigevorrichtung zu einer Zeit von der Oberseite bis zur Unterseite des Bildschirms beschrieben. Bei Fernsehanwendungen erfolgt dieses Schreiben von oben nach unten in etwa 1/30 oder 1/60 Sekunde. Somit wird in dieser Zeitperiode ein vollständiges Bild auf dem Schirm angezeigt. Dieses Bild kann sowohl Text- als auch Grafik-Information ent­ halten.

Bekanntlich sind in der Elektrotechnik kapazitive Effekte im allgemeinen proportional zur Fläche und umgekehrt proportional zur Länge. Somit sind in hochauflösenden Flüssigkristall-An­ zeigevorrichtungen die parasitären Kapazitätseffekte beson­ ders unerwünscht aufgrund des Erfordernisses für kleine Ab­ stände zwischen den Leitungen. In typischen Anwendungen der hier interessierenden Art, wie beispielsweise bei einem Fern­ sehgerät, sind die Pixelelektroden etwa 100 µm (Mikron) auf einer Seite und getrennt durch einen Abstand von etwa 10 µm (Mikron) mit einer Fläche von etwa 10×10 µm (Mikron) seit­ lich von jedem Pixel für die Anordnung ihres zugeordneten Halbleiter-Schaltelements. Somit wurde gefunden, daß in hoch­ auflösenden Dünnfilmtransistor-Matrix-adressierbaren Flüssig­ kristallanzeigen die parasitäre Kapazität zwischen den Daten­ leitungen und der Pixelelektrode nicht unerheblich ist im Ver­ gleich zu der Pixel-Kapazität. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die parasitäre Kapazität zwischen den Datenleitungen und der Pixelelektrode vergrößert wird durch das Vorhandensein der parasitäten Source/Drain-Kapazität in dem Schaltelement selbst. Im Betrieb einer derartigen Anzeige wird die Spannung auf einem Pixel während ihrer Reihenadressierzeit gesetzt. Der Halbleiterschalter wird dann gesperrt, und die Spannung sollte fest bleiben, bis die Anzeige aufgefrischt wird. Je­ doch erzeugt jede Spannungsänderung auf einer benachbarten Datenleitung eine Änderung der Spannung auf dem Pixel. In vielen Ansteuertechniken ändert sich die Effektivwertspannung auf einer Datenleitung typisch zwischen 0 und 5 Volt in Ab­ hängigkeit davon, wie viele Elemente in der Spalte durchge­ schaltet werden. Dies hat eine Unbestimmtheit oder Einstreu­ ung (Nebensprechen) in der Spannung auf dem Pixel zur Folge.

Der maximale Wert für diese Spannung beträgt

2×[(C _D + C _SD )/C _LC ]×5 Volt.

Hier ist C _D die parasitäre Kapa­ zität, die aufgrund der Nahe der Datentleitungen zu der Pixel­ elektrode entsteht; C _SD ist die parasitäre Source/Drain- Schalterkapazität; und C _LC ist die Kapazität, die den Flüs­ sigkristall-Zellstrukturen selbst zugeordnet ist. Der Faktor 2 resultiert aus der Tatsache, daß zwei Datentleitungen neben jeder Pixelelektrode vorhanden sind. Bei einem Aufbau, bei dem etwa 100 Pixel pro 2,5 cm vorgesehen sind, hat dies einen maximalen Spannungsfehler von etwa 0,2 Volt (Effektivwert RMS) zur Folge. Dies ist zwar nicht kritisch für ein Ein-Aus-Anzei­ gen, es ist aber sehr signifikant für Grauskalaanzeigen, wo Änderungen in der Spannung von 0,05 Volt (Effektivwert) sicht­ bar sind.

Ein Verfahren zum Vermindern von Einstreuungen der vorstehend beschriebenen Art ist die Verwendung eines Speicherkondensa­ tors parallel zur C _LC . Dies vermindert die maximale Fehler­ spannung. Dieses Verfahren ist jedoch unerwünscht, weil es gewöhnlich zusätzliche Fertigungsschritte erfordert, weil es das Auftreten zusätzlicher Defekte bewirken kann und weil es die aktive Fläche der Pixelelektroden verkleinert.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Einstreuungen in Dünnfilm­ transistor-Matrix-adressierbaren Flüssigkristallanzeigen zu eliminieren, die durch die Gegenwart von parasitären kapazi­ tiven Effekten hervorgerufen werden.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Be­ treiben einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei der eine im wesentlichen konstante Effektivspannung-Daten­ leitungskurve erhalten wird.

Ferner sollen Flüssigkristallanzeigen geschaffen werden, bei denen die Spannung, die durch die parasitäte Kapazität auf einer Pixelelektrode induziert ist, für alle Pixelelemente die gleiche ist, insbesondere auf allen Pixelelementen, die in einer einzigen Spalte liegen. Dabei soll insbesondere die Unbestimmtheit in dem Pixelspannungspegel verkleinert werden, damit eine konstante Verschiebung existiert, die verwendet werden kann, um durch eine geeignete additive Scalierung der Datenspannungen kompensiert zu werden. Dabei soll auch die Arbeitsweise von sowohl Grauscala- als auch nicht Grauscala- Flüssigkristallanzeigen verbessert werden. Ferner sollen Ein­ streuungen in Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen eliminiert werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine matrix-adressierbare Flüssigkristall-Anzeigen­ vorrichtung mit Mitteln zum sequentiellen Anlegen eines Frei­ gabesignals an die Abtastleitungen auch Mittel zum Anlegen mehrerer Datensignale an die Datenleitungen. Erfindungsgemäß sind diese Datentsignale in einer Zeitperiode zwischen auf­ einanderfolgend aktivierten Abtastleitungs-Freigabesignalen wirksam, so daß während eines ersten Abschnittes dieser Zeit die gewünschten Spannungspegel den Datenleitungen aufgedrückt werden. Während eines zweiten Abschnittes dieser Zeitperiode werden den Datenleitungen korrigierende Spannungspegel zuge­ führt, so daß über der Gesamtheit dieser Zeitperioden eine etwa konstante effektive Spannung an wenigstens einige die­ ser Datenleitungen angelegt ist. Gemäß einem weiteren Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeige betätigt, um diese konstante Effektivspannung zu erzielen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können zahlreiche Abtastleitungs-Zeitperioden vergehen, bevor ein korrigierender Spannungspegel geliefert wird, um so wiederum eine etwa konstante Effektivspannung über einer spezifizierten Zeitdauer zu erreichen. In dieser Weise arbeitende Flüssig­ kristallanzeigen eliminieren die Unbestimmtheit der Spannung auf einem Pixelelement, die durch die parasitäre Kapazität zwischen Datenleitungen und der Pixelelektrode hervorgerufen wird. Es werden hier mehrere Mittel zum Erzielen dieser Re­ sultate vorgeschlagen.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Struktur gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein schematisches Schaltbild von einem Teil des in Fig. 1 gezeigten Pixelfeldes, der insbesondere das Vorhandensein von parasitären Kapazitäten darstellt, deren Wirkungen durch die Erfindung eliminiert werden sollen.

Fig. 3 zeigt Spannungskurven über der Zeit für spezifizierte Datenleitungs- und Abtastleitungssignale.

Fig. 4 ist eine Darstellung der Spannung als Funktion der Zeit für eine Datenleitung, in der die Effektivwert-Korrek­ turspannung nach einer spezifizierten Anzahl von Abtast­ leitungs-Aktivierungsperioden angelegt ist.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung von einem Verfahren zum Anlegen von Effektivspannungs-Korrekturkurven für die Situation, bei der eine Ein-Aus-Anzeige verwendet wird.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung und stellt eine Ab­ wandlung der in Fig. 5 gezeigten Schaltungsanordnung dar.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung von einer analogen Effektivspannungs-Kompensationsschaltung für Grauscala- Anzeigevorrichtungen.

Fig. 8 ist eine schematsiche Darstellung von einem alternativen digitalen Grauscala-Anzeigekompensationssystem.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht von einer Flüssigkristallan­ zeigevorrichtung 10. Die Hauptkomponente einer derartigen Vor­ richtung ist ein Feld oder Array 20 von einzeln steuerbaren Pixelelementen. Typisch wird dieses Feld in einem rechtwinkli­ gen Gitter angeordnet, wobei jede Gitterstelle eine transparen­ te Pixelektrode und deren zugeordneten Halbleiterschalter ent­ hält, der die Funktion hat, eine Spannung an seine zugeordnete Pixelelektrode anzulegen. Typisch sind soviele Halbleiterschal­ ter wie Pixelelektroden vorgesehen. Es sei jedoch darauf hinge­ wiesen, daß dies für den Betrieb der erfindungsgemäßen Anzei­ gevorrichtung nicht notwendig ist. Weiterhin sei darauf hinge­ wiesen, daß das Pixelfeld zwar in einem rechtwinkligen Gitter ausgebildet ist, dass aber auch andere Gitterstrukturen verwen­ det werden können. Für eine einfache Darstellung und ein bes­ seres Verständnis sei angenommen, daß das Pixelfeld 20 ein rechtwinkliges Pixelfeld ist, das in M Spalten und N Spalten angeordnet ist. Einem Datentreiber 30 werden serielle Daten zugeführt, die Videoinformation in entweder analoger oder di­ gitaler Form darstellen. Ein Pixeltakt, der mit der M-fachen Frequenz des angegebenen Leitungstaktes betätigt wird, wird dazu verwendet, die richtige Zeitsteuerung für den Datentrei­ ber 30 herbeizuführen. Der Datentreiber 30 besitzt somit ty­ pisch M Ausgangsleitungen. Diese Ausgangleitungen sind typisch alle gültig zu einem bestimmten Zeitpunkt, zu dem der Abtast­ treiber 40 unter der Steuerung des Leitungstaktsignals ge­ stattet, daß Daten von den M Ausgangsdaten-Treiberleitungen einer Reihe von Pixelelektroden durch die Betätigung eines Halbleiterschalters zugeführt werden, der beispielsweise an den Schnittpunkt der m-ten Datentreiberleitung und der n-ten Abtast-Treiberleitung angeordnet ist. Somit ist ersichtlich, daß eine Abtast-Treiberleitung für jede Reihe des Pixelfel­ des 20 vorgesehen ist. Somit gibt es im allgemeinen N Aus­ gangsleitungen von dem Abtasttreiber 40.

Das besondere Problem, das sich durch die Pixelelektroden- und Datenelektrodenanordnung darstellt, ist deutlicher in Fig. 2 gezeigt. Hierbei wird insbesondere auf die Pixelelektrode hin­ gewiesen, die der m-ten Datenleitung und der n-ten Abtastlei­ tung zugeordnet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß ein kapa­ zitives Schaltungselement C _LC als Folge des Vorhandenseins der Pixelelektrode 21 in Verbindung mit ihrem gegenüberlie­ genden Masseebenen-Elektrodenabschnitt (nicht sichtbar) und dem zugeordneten Flüssigkristallmaterial (ebenfalls nicht sicht­ bar) existiert. Weiterhin ist in Fig. 2 die parasitäre Source/ Drain-Kapazität C _SD gezeigt, die dem Schaltelement 25 zugeord­ net ist. Diese Kapazität ist symbolisch mit C _SD bezeichnet.

Weiterhin ist in Fig. 2 die parasitäre Kapazität C _D gezeigt, die zwischen der m-ten Datenleitung und der angegebenen Pixel­ elektrode 21 besteht. (Es sind noch weitere Pixelelektroden gezeigt, aber nicht mit Bezugszahlen versehen). Es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß eine parasitäre Kapazität zwischen der Pixelelektrode 21 und der Datenleitung (m +1) auf ihrer rechten Seite in Fig. 2 besteht. Es wird hier jedoch angenom­ men, daß diese Kapazität bei der Ermittlung des Wertes für C _D betrachtet wird, dem sie zugeordnet ist. Es ist auch zu er­ kennen, daß die Kapazität C _D und die Kapazität C _SD effektiv parallel liegen und ihre Wirkungen somit additiv sind. Es ist ferner zu sehen, daß die Datenleitungen mit der Bezugszahl 24 und in ähnlicher Weise die Abtastleitungen mit der Bezugszahl 22 versehen sind.

Das durch die Erfindung gelöste Problem wird nun näher betrach­ tet durch eine Analyse von Fig. 2. Insbesondere ist in Verbin­ dung mit der Pixelelektrode 21 zu erkennen, daß die Spannungs­ signale, die auf der Datenleitung (m +1) auftreten, an die Pixelelektrode 21 über ihre kapazitive Kopplung (nicht zu sehen s. oben) mit dieser Datenleitung angelegt werden können, die als eine Folge der notwendigerweise großen Nähe zwischen der Pixelelektrode 21 und der Datenleitung (m +1) existiert. In ähnlicher Weise können Signale, die an die Datenleitung m angelegt werden, auch auf der Pixelelektrode 21 auftreten, obwohl der Halbleiterschalter 25 ausgeschaltet bzw. gesperrt ist, als eine Folge von Spannungen, die an die Datenleitung m angelegt sind, da die parasitäre Kapazität C _SD die Datenleitung m mit der Pixelelektrode 21 koppeln kann. In gleicher Weise ist die Pixelelektrode 21 auch über C _D kapazitiv mit der Datenleitung m gekoppelt, und zwar aus den gleichen Gründen, aus denen sie mit der Datenleitung (m +1) gekoppelt ist. Somit können während der Zeitintervalle, in denen andere Reihen (beispielsweise Abtastleitung (n +1) oder Abtastleitung (n +2) aktiv) Information zugeführt wird, Störsignale auch der Reihe n zugeführt werden. Dies ist genau das Problem, das durch die Erfindung eliminiert werden soll. Zu Darstellungszwecken sind nur die parasitären Kapazitäten für die Zelle in Reihe n und Spalte m gezeigt; diese Effekte bestehen zwar für alle Pixelzellen, aber zur einfachereren Darstellung werden sie nur für die vorgenannte Zelle betrach­ tet.

Das Verfahren zum Lösen der vorgenannten Einstreuprobleme ist in Fig. 3 dargestellt. Die erste dort dargestellte Kurve zeigt zwei Methoden zum Lösen des Problems. Die Zeitperioden T ₁ und T ₂ sind einem dieser Verfahren zugeordnet. Die Zeitperiode T ₃ ist dem anderen dieser Verfahren zugeordnet. Lediglich zur einfacheren Darstellung sind sie im gleichen Zeitmaßstab ge­ zeigt. Zunächst wird die Arbeitsweise der Erfindung in den Zeit­ perioden T ₁ und T ₂ betrachtet. Das Verfahren zur Einstreukorrek­ tur, wie es für die Zeitperiode T ₁+T ₂ dargestellt ist, ist auf binäre (d. h. Ein/Aus) Anzeigen anwendbar. Die in den ersten zwei Darstellungen von Fig. 3 gezeigten Kurven zeigen die Signale, die als Beispiel an die Pixelelektrode in der n-ten Reihe und m-ten Spalte angelegt werden. Wenn die Abtast­ linie aktiv ist (während der ersten Hälfte der Periode T ₁) wird eine "1" auf die Pixelelektrode geschrieben. Während der zweiten Hälfte der Periode T ₁ wird eine "0" auf die Datenlei­ tung gegeben, obwohl sie nicht in die Pixelelektrode geschrie­ ben wird, da der Abtastimpuls für die zweite Hälfte nicht ak­ tiv ist. Die entgegengesetzte Situation gilt, wenn in der Perio­ de T ₁ eine binäre "0" in die gleiche Pixelzelle geschrieben werden soll. Somit wird über der Zeitperiode T ₁ eine konstan­ te Effektivspannung an die Datenleitung m angelegt. Eine kom­ pensierende Spannung kann angelegt werden, um dieser konstanten Effektivspannung entgegenzuwirken, um so für ein besseres Schirmbild zu sorgen.

Es wird nun auf das Verfahren zur Eliminierung von Einstreu­ ungen eingegangen, wie es in der Periode T ₃ dargestellt ist. Es sei erneut darauf hingewiesen, daß diese zwei getrennten Verfahren nur der Einfachheit halber und zu Vergleichszwecken in der gleichen Figur gezeigt sind. Im allgemeinen haben die Spannungskurven, die für die Datenleitung m in der Periode T ₃ gezeigt sind, einen anderen Charakter als die einfachen binä­ ren Komplemente, die für diejenigen dargestellt sind, die in der Zeitperiode T ₁+T ₂ angelegt werden. Insbesondere ist das Verfahren, das durch die Kurvenform auf der Datenleitung m in der Periode T ₃ dargestellt ist, auf die Situation anwendbar, in der Grauscalaanzeigen verwendet werden. Für Grauscalaan­ zeigen wird eine Spannung V ₁, wobei 0 V ₁ V _max gilt, während der ersten Hälfte der Leitungsadressierzeit angelegt, und ihr Effektiv-Komplement wird für die zweite Hälfte angelegt. Ihr Effektiv-Komplement errechnet sich wie folgt:

Somit gibt es in der Zeitperiode T ₃ zwei bestimmte Spannungen, die an die Datenleitung m angelegt sind. In der ersten Hälfte der Zeitperiode wird die Spannung V ₁ angelegt. In der zweiten Hälfte der Zeitperiode T ₃ ist die Spannung, die an die Daten­ leitung m angelegt ist, die Spannung V ₂, ihr Effektiv-Komple­ ment. Dies stellt wiederum eine konstante Effektivspannung auf der Datenleitung m sicher. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß, wenn größere Spannungen als V ₀ = V _max zur Verfügung ste­ hen, eine Korrektur über einer kürzeren Zeitdauer vorgenommen werden kann, um die gleichen konstanten Effektivspannungspegel zu erzeugen. Es ist nicht notwendig, daß das Zeitinterwall T ₃ in zwei gleiche Teile geteilt wird.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Die auftretenden Grundgedanken sind jedoch trotz­ dem die gleichen. So wird nach einer gewissen Anzahl von Reihen­ adressierungszeiten N _max eine Korrekturspannung an die Daten­ leitung m angelegt, damit über einen verlängerten Zeitraum die Effektivspannung ein konstanter Wert ist. Wie in Fig. 4 dar­ gestellt ist, wird die in dem Korrekturintervall angelegte Spannung als das Effektivwert-Komplement der mittleren Spannung gewählt, die während der N _max Reihenadressierungszeiten ange­ legt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß Fig. 4 relative Werte und die Zeitsteuerung darstellt und daß insbesondere während der dargestellten Reihenadressierungszeiten es nicht notwendigerweise wahr ist, daß die Datenwerte alle binäre Wer­ te sind. Bei der in Fig. 4 dargestellten Implementierung werden alle Datenleitungen in normaler Weise adressiert, und dann wird eine Effektiwert-Korrekturkurve angelegt, um eine konstante Effektivspannung auf der Datenleitung über dem ge­ samten Intervall (Reihenadressierungszeiten plus Korrektur­ intervall) zu ergeben. Wenn die gleiche Amplitude während der Korrektur angelegt wird, ist das Korrekturzeitintervall gleich den N _max Reihenadressierungszeiten. Wenn die doppelte maximale Datenspannung zur Verfügung steht, ist nur ein viertel der Reihenadressierungszeit erforderlich.

Eine Darstellung der digitalen Mittel zum Ausführen des Ver­ fahrens, das in den Perioden T ₁ und T ₂ in Fig. 3 dargestellt ist, ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Es sei darauf hinge­ wiesen, daß Exlusiv-Oder-Schaltungen 31 verwendet werden kön­ nen, um die gewünschte binäre Komlementierung auszuführen, wie sie vorstehend angegeben wurde. Für eine Zwei-Pegelanzeige liefert diese Schaltungsanordnung eine konstante Effektivwert­ kurve, die durch Invertieren der Daten für eine halbe Lei­ tungsadressierungszeit erzeugt wird, während der Abtastaus­ gang für die nicht-invertierte Hälfte der Leitungsadressierungs­ zeit freigegeben ist. Dies wird mit einem Exklusiv-Oder-Gatter an jedem Datentreiber Ausgang, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, oder durch die Verwendung eines Exklusiv-Oder-Gatters an der seriellen Dateneingangsleitung zu einem Schieberegister im Datentreiber 30 erreicht. Bei der letztgenannten Implemen­ tierung werden die Daten in die Datentreiber zwei mal für jede Leitungsadressierungszeit angegeben. Es sei darauf hingewiesen, daß bei diesem letztgenannten Ausführungsbeispiel nur eine einzige Exklusiv-Oder-Schaltung 32 verwendet werden muß (s. Fig. 6).

Für eine Vielpegel-oder Grauscalaanzeige sind die Implemen­ tierungen des obenbeschriebenen Korrekturverfahrens in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 werden analoge Momentanwert-Speichertreiber (Sample- and-Hold-Treiber) 55 und 56 verwendet. Das Effektivwert-Kom­ plement wird unter Verwendung analoger Schaltungsanordnungen generiert, wie beispielsweise einem Quadrierer 51, einem Ad­ dierer/Subtrahierer 52, einem Quadratwurzelrechner 53 und einem Schalter 54, der durch das Abtastfreigabesignal selek­ tiert wird, um Eingangsleitungs-Videorohdaten oder analoge Videodaten zu selektieren, die verarbeitet worden sind, um Effektivwert-Komplementwerte zu erzeugen. Zeitsteuersignale, die den Momentanwertspeicherschaltungen 55 und 56 zugeführt sind, stellen sicher, daß gültige Daten gleichzeitig an einer einzelnen gewählten Reihe der Anzeige zur Verfügung stehen, die durch ihre zugeordneten Videoanzeigedaten bestimmt ist.

Eine zweite Implementierung der Effektivwert-Komplement-Er­ zeugereinrichtung ist in Fig. 8 dargestellt. Diese Implemen­ tierung verwendet digitale Daten und eine Nachschlagetabelle, um das Effektivwert-Komplement zu ermitteln. Digital/Analog- Wandler 66 werden als Datenleitungstreiber verwendet. Fig. 8 stellt den Fall dar, bei dem Videodaten in digitalter Form eingegeben werden, wobei acht Bits zugeordnet sind, um einen von 256 Grauscalapegeln zu bestimmen, die an die Pixelelek­ troden anlegbar sind. Die Daten werden einer Nachschlage­ tabelle 60 zugeführt, die beispielweise ein ROM mit 256×256 Elementen darstellt, wobei das ROM dazu verwendet wird, Effek­ tivwert-Komplemente für jede der möglichen 256 Dateneingangs­ kombinationen zu ermitteln. Das Abtastfreigabesignal steuert den Schalter 64, der entweder die digitalen Rohdaten oder digitale Daten selektiert, die verarbeitet worden sind, um ihr Effektivwert-Komplement zu ermitteln. Als Beispiel sei auf die Kurve hingewiesen, die in der zweiten Hälfte der Zeit­ periode T ₃ in der ersten Kurve dargestellt ist, die in Fig. 3 oben gezeigt ist. Dieses binäre acht-Bit-Datum wird dem Daten­ bus und Datensperren 65 zugeführt. Jede dieser Sperren treibt einen Digital/Analog-Wandler 66, der dazu verwendet wird, die verschiedenen Datenleitungen in dem Pixelarray zu steuern. Auf diese Weise wird die gewünschte Effektivwert-Spannungs­ kurve den Datenleitungen zugeführt, um die gewünschte konstan­ te Effektivspannung zu erreichen.

Somit wird deutlich, daß das Verfahren und die Einrichtung ge­ mäß der Erfindung geeignet sind zum Eliminieren von Einstreu­ ungen in Matrix-adressierbaren Flüssigkristallanzeigen. Insbe­ sondere wird deutlich, daß das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung Mittel schafft zum Kompensieren von zu­ sätzlichen Signalen, die den verschiedenen Pixelelementen un­ erwünscht zugeführt werden. Dieses Verfahren ist besonders wichtig bei Anzeigen hoher Auflösung wegen der größeren para­ sitären Effekte, die aus Strukturen großer Nähe resultieren. Somit wird die Unbestimmtheit in der Spannung auf einem Ele­ ment, die durch die parasitäre Kapazität zwischen den Daten­ leitungen und den Pixelelektroden verursacht ist, beseitigt. Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise implementiertbar ist und ein signifikantes Problem bei der Fertigung von hochauflösenden Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen löst.

Claims (9)

1. Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch:
mehrere Pixelelektroden (21), die in einem Gittermuster auf einem ersten isolierenden Substrat angeordnet sind,
mehrere Halbleiterschaltvorrichtungen (25), die entsprechen­ den Pixelelektroden zugeordnet sind,
ein zweites Substrat, auf dem wenigstens eine Masseebenen- Elektrode angeordnet ist, wobei das zweite Substrat neben dem ersten Substrat in einem vorbestimmten Abstand davon angeordnet ist,
Flüssigkristallmaterial, das zwischen den Substraten derart angeordnet ist, daß die Pixelelektroden, die wenigstens eine Masseebenen-Elektrode und das Flüssigkristallmaterial elektrische Vorrichtungen mit kapazitiven Charakteristiken bilden,
mehrere elektrisch leitfähige Abtastleitungen (22), die jeweils mit den Halbleiterschaltvorrichtungen (25) verbun­ den sind, die einer Reihe des Pixelelektrodengitters zuge­ ordnet sind,
mehrere elektrisch leitfähige Datenleitungen (24), die jeweils mit den Halbleiterschaltvorrichtungen (25) ver­ bunden sind, die einer Spalte des Pixelektrodengitters zugeordnet sind,
Mittel zum aufeinanderfolgenden Zuführen eines Freigabe­ signals zu den Abtastleitungen und
Mittel zum Zuführen mehrerer Datensignale zu den Daten­ leitungen, wobei die Datensignale in einer Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgend aktivierten Abtastleitungs- Freigabesignalen wirksam sind derart, daß während eines ersten Abschnittes der Zeitperiode den Datenleitungen ge­ wünschte Spannungspegel aufgedrückt sind, und während eines zweiten Abschnittes der Zeitperiode den Datenlei­ tungen korrigierende Spannungspegel zugeführt sind derart, daß in der Zeitperiode an wenigstens einige der Daten­ leitungen eine etwa konstante Effektivspannung angelegt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierenden Spannungspegel die binären Komplemente der gewünschten Spannungspegel sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierenden Spannungspegel das Effektivwert-Komplement der gewünschten Spannungspegel darstellen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt der Zeitperiode und der zweite Abschnitt der Zeitperiode eine gleiche Dauer haben.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zuführen mehrerer Datensignale zu den Daten­ leitungen in einer Zeitperiode wirksam sind, die ein Vielfaches der Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgenden Zuführungen der Abtastleitungsignale sind, so daß während der verlängerten Periode verschiedene gewünschte Span­ nungspegel den Datenleitungen aufgedrückt sind und daß während einer Periode, die dieser verlängerten Periode nachfolgt, ein korrigierender Spannungspegel an die Daten­ leitungen angelegt ist, so daß über der verlängerten Periode und der nachfolgenden Periode eine etwa konstante Effektivwertspannung an wenigstens eine der Datenleitungen angelegt ist.

6. Verfahren zum Ansteuern der Abtastleitungen und der Da­ tenleitungen in einer matrix-adressierbaren Flüssigkri­ stallanzeige, gekennzeichnet durch :
sequentielles Zuführen eines Freigabesignals zu den Ab­ tastleitungen und
Zuführen mehrerer Datensignale zu den Datenleitungen, wobei die Datensignale in einer Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgend aktivierten Abtastleitungs-Freigabe­ signalen wirksam sind, so daß während eines ersten Ab­ schnittes der Zeitperiode den Datenleitungen gewünschte Spannungspegel aufgedrückt werden und während eines zwei­ ten Abschnittes der Periode den Datenleitungen korri­ gierende Spannungspegel zugeführt werden, wobei in der Zeitperiode eine etwa konstante Effektivwertspannung an wenigstens einige der Datenleitungen angelegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierenden Spannungspegel die binäre Komplemente der gewünschten Spannungspegel sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierenden Spannungspegel das Effektivwert-Komplement der gewünschten Spannungspegel darstellen.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt der Zeitperiode und der zweite Abschnitt der Zeitperiode eine gleiche Dauer haben.