-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Eliminieren von Einstreuungen in Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen.
Das Verfahren ist auf zwei Zustände
aufweisende Anzeigevorrichtungen und auch auf Graupegel-Anzeigevorrichtungen
anwendbar. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Matrixadressierbare
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung,
in der Mittel vorgesehen sind, zum Verhindern von Einstreuungen
zwischen Datenleitungen und Pixeln und auf ein Verfahren zum Ansteuern
von Dünnfilm-Transistoren
in einer Matrix-adressierbaren Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
-
Für ein richtiges
Verständnis
der Erfindung sollten die Arbeitsweise einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
und die Probleme von parasitären
Kapazitäten
verstanden werden, die von Natur aus in der Struktur dieser Vorrichtungen
auftreten. Insbesondere enthält
eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
typisch zwei Substrate, die in einem spezifizierten Abstand zueinander
angeordnet sind. Dieser Abstand beträgt typisch etwa 6 μm(Mikron).
Zwischen den Substraten ist ein Flüssigkristallmaterial angeordnet. Die
Substrate sind so gewählt,
dass wenigstens 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 transparent sind.
Auf einem dieser Substrate ist ein transparenter Masseebenenleiter
angeordnet, der typisch Material, wie beispielsweise Indiumzinnoxid,
enthält.
Das gegenüberliegende
Substrat enthält
ein rechtwinkliges Feld (Array) von einzelnen Elektrodenelementen,
die Pixelelektroden genannt werden. Ein Halbleiterschalter (vorzugsweise
ein Dünnfilmtransistor)
ist jeder dieser Pixelelektroden zugeordnet und ist typisch auf
dem diese Elektroden enthaltenden Substrat angeordnet. Diese Transistorschalter basieren
gewöhnlich
entweder auf der Technologie von amorphen Silizium oder polykristallinem
Silizium. Gegenwärtig
wird die Technologie mit amorphem Silizium vorgezogen wegen den
niedrigeren Verfahrenstemperaturanforderungen. Die vorgenannte Struktur
wird zu einem rechtwinkligen Feld (Array) von kondensatorähnlichen Schaltungselementen,
in denen Flüssigkristallmaterial
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 Halbleiterschalter zugeordnet
ist, der ein- oder ausgeschaltet werden kann, so dass jedes einzelne
Pixelelement durch Signale gesteuert werden kann, die seinem zugeordneten
Halbleiterschalter zugeführt
werden. Diese Halbleitervorrichtungen wirken im wesentlichen als
Elektronenventile für
die Sammlung von Ladung auf einzelnen Pixelelektroden.
-
Jedem
Transistor wird ein Abtastleitungssignal und ein Datenleitungssignal
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 Datenleitung verbunden.
-
Im
Betrieb wird ein Signalpegel auf jeder der M Datenleitungen ausgebildet.
An diesem Punkt wird eine der N Abtastleitungen aktiviert, damit
die auf den Datenleitungen auftretenden Spannungen über ihre entsprechenden
Halbleiterschaltelemente an die Pixelelektroden angelegt werden.
Eine notwendige Konsequenz der beschriebenen Anordnung besteht darin,
dass jede Pixelelektrode auf beiden Seiten von Datenleitungen umgeben
ist. Eine der Datenleitungen ist die Datenleitung, die der Pixelelektrode
zugeordnet ist. Die andere Datenleitung ist jedoch einer benachbarten
Pixelelektrode zugeordnet. Diese Datenleitung führt ein unterschiedliches Informationssignal.
Diese Struktur hat auch von Natur aus gewisse kapazitive Merkmale.
Insbesondere bilden die Pixelelektrode und ihr gegenüberliegender
Erdebenen-Elektrodenabschnitt eine kapazitive Struktur. Zusätzlich gibt
es parasitäre
Kapazitäten
zwischen jeder Datenleitung 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
Signale an die Pixelelektroden angelegt werden.
-
In
einer typischen Betriebssequenz werden gewünschte Spannungspegel auf den
Datenleitungen ausgebildet, und eine Abtastleitung wird aktiviert, um
diese Spannungen an eine einzelne Reihe von Pixelelektroden anzulegen.
Nach einer ausreichenden Zeit zum Laden des Flüssigkristallkondensators wird
eine unterschiedliche Abtastleitung aktiviert und ein anderer Satz
von Datenspannungen wird an eine andere Pixelreihe angelegt. Typisch
wird eine benachbarte Pixelreihe gewählt zum Schreiben von Videoinformation.
Somit wird in einem typischen Betrieb 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 enthalten.
-
Bekanntlich
sind in der Elektrotechnik kapazitive Effekte im allgemeinen proportional
zur Fläche und
umgekehrt proportional zum Abstand. Somit sind in hochauflösenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
die parasitären
Kapazitätseffekte
besonders unerwünscht
aufgrund des Erfordernisses für
kleine Abstände
zwischen den Leitungen. In typischen Anwendungen der hier interessierenden
Art, wie beispielsweise bei einem Fernsehgerät, 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) seitlich
von jedem Pixel für
die Anordnung ihres zugeordneten Halbleiter-Schaltelements. Somit
wurde gefunden, dass in hochauflösenden
Dünnfilmtransistor-Matrix-adressierbaren
Flüssigkristallanzeigen
die parasitäre
Kapazität
zwischen den Datenleitungen und der Pixelelektrode nicht unerheblich
ist im Vergleich 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 parasitären 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. Jedoch 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 Abhängigkeit
davon, wie viele Elemente in der Spalte durchgeschaltet werden.
Dies hat eine Unbestimmtheit oder Einstreuung (Nebensprechen) in der
Spannung auf dem Pixel zur Folge. Der maximale Wert für diese
Spannung beträgt
2 × [
(CD + CSD) /CLC] × 5
Volt. Hier ist CD die parasitäre Kapazität, die aufgrund
der Nähe
der Datenleitungen zu der Pixelelektrode entsteht; CSD ist
die parasitäre
Source/Drain-Schalterkapazität;
und CLC ist die Kapazität, die den Flüssigkristall-Zellstrukturen
selbst zugeordnet ist. Der Faktor 2 resultiert aus der Tatsache,
dass zwei Datenleitungen 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-Anzeigen, es
ist aber sehr signifikant für Grauskalaanzeigen,
wo Änderungen
in der Spannung von 0,05 Volt (Effektivwert) sichtbar sind.
-
Ein
Verfahren zum Vermindern von Einstreuungen der vorstehend beschriebenen
Art ist die Verwendung eines Speicherkondensators parallel zur CLC. Dies vermindert die maximale Fehlerspannung. 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.
-
Aus
der
US 4,485,380 A ist
eine Matrix-adressierbare Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt, bei
der zur Kompensation von Einstreuungen, die von parasitären Kapazitäten herrühren, Hilfsleitungen
vorgesehen sind, von denen jede eine vorbestimmte Kompensationskapazität bezüglich der
zugeordneten Flüssigkristall-Anzeigelemente
aufweist. Den Hilfsleitungen wird ein Kompensationssignal aufeinanderfolgend
zugeführt,
um Einstreuungen auszugleichen.
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, Einstreuungen in Dünnfilmtransistor-Matrix-adressierbaren Flüssigkristallanzeigen
zu eliminieren, die durch die Gegenwart von parasitären kapazitiven
Effekten hervorgerufen werden.
-
Weiterhin
ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
zu schaffen, bei der eine im wesentlichen konstante Effektivspannung-Datenleitungskurve
erhalten wird.
-
Ferner
sollen Flüssigkristallanzeigen
geschaffen werden, bei denen die Spannung, die durch die parasitäre 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 Skalierung der Datenspannungen kompensiert
zu werden. Dabei soll auch die Arbeitsweise von sowohl Grauskala-
als auch nicht Grauskala-Flüssigkristallanzeigen
verbessert werden. Ferner sollen Einstreuungen in Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
eliminiert werden.
-
Zur
Lösung
dieser Aufgabe weist die Matrix-adressierbare Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erfindungsgemäß die Merkmale
des Patentanspruchs 1 auf.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung enthält
eine matrixadressierbare Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung
mit Mitteln zum sequentiellen Anlegen eines Freigabesignals an die Abtastleitungen
auch Mittel zum Anlegen mehrerer Datensignale an die Datenleitungen.
Erfindungsgemäß sind diese
Datentsignale in einer Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgend 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 zugeführt, so daß über der Gesamtheit dieser Zeitperioden
eine etwa konstante effektive Spannung an wenigstens einige dieser
Datenleitungen angelegt ist. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
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
Flüssigkristallanzeigen
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 Resultate vorgeschlagen.
-
Die
Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der
Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
1 ist
eine schematische Darstellung der Struktur gemäß der Erfindung.
-
2 ist
ein schematisches Schaltbild von einem Teil des in 1 gezeigten
Pixelfeldes, der insbesondere das Vorhandensein von parasitären Kapazitäten darstellt,
deren Wirkungen durch die Erfindung eliminiert werden sollen.
-
3 zeigt
Spannungskurven über
der Zeit für
spezifizierte Datenleitungs- und Abtastleitungssignale.
-
4 ist
eine Darstellung der Spannung als Funktion der Zeit für eine Datenleitung,
in der die Effektivwert-Korrekturspannung nach einer spezifizierten
Anzahl von Abtastleitungs-Aktivierungsperioden angelegt ist.
-
5 ist
eine schematische Darstellung von einem Verfahren zum Anlegen von
Effektivspannungs-Korrekturkurven für die Situation, bei der eine Ein-Aus-Anzeige
verwendet wird.
-
6 ist
eine schematische Darstellung und stellt eine Abwandlung der in 5 gezeigten
Schaltungsanordnung dar.
-
7 ist
eine schematische Darstellung von einer analogen Effektivspannungs-Kompensationsschaltung
für Grauskala-Anzeigevorrichtungen.
-
8 ist
eine schematsiche Darstellung von einem alternativen digitalen Grauskala-Anzeigekompensationssystem.
-
1 zeigt
eine Gesamtansicht von einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 10.
Die Hauptkomponente einer derartigen Vorrichtung ist ein Feld oder Array 20 von
einzeln steuerbaren Pixelelementen. Typisch wird dieses Feld in
einem rechtwinkligen Gitter angeordnet, wobei jede Gitterstelle
eine transparente Pixelektrode und deren zugeordneten Halbleiterschalter
enthält,
der die Funktion hat, eine Spannung an seine zugeordnete Pixelelektrode
anzulegen. Typisch sind soviele Halbleiterschalter wie Pixelelektroden
vorgesehen. Es sei jedoch darauf hinge wiesen, daß dies für den Betrieb der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
nicht notwendig ist. Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß das Pixelfeld
zwar in einem rechtwinkligen Gitter ausgebildet ist, dass aber auch
andere Gitterstrukturen verwendet werden können. Für eine einfache Darstellung
und ein besseres 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 digitaler Form darstellen.
Ein Pixeltakt, der mit der M-fachen Frequenz des angegebenen Leitungstaktes
betätigt
wird, wird dazu verwendet, die richtige Zeitsteuerung für den Datentreiber 30 herbeizuführen. Der
Datentreiber 30 besitzt somit typisch M Ausgangsleitungen.
Diese Ausgangleitungen sind typisch alle gültig zu einem bestimmten Zeitpunkt,
zu dem der Abtasttreiber 40 unter der Steuerung des Leitungstaktsignals
gestattet, 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 Pixelfeldes 20 vorgesehen ist. Somit gibt
es im allgemeinen N Ausgangsleitungen von dem Abtasttreiber 40.
-
Das
besondere Problem, das sich durch die Pixelelektroden- und Datenelektrodenanordnung darstellt,
ist deutlicher in 2 gezeigt. Hierbei wird insbesondere
auf die Pixelelektrode hingewiesen, die der m-ten Datenleitung und
der n-ten Abtastleitung zugeordnet ist. Es sei darauf hingewiesen,
daß ein kapazitives
Schaltungselement CLC als Folge des Vorhandenseins
der Pixelelektrode 21 in Verbindung mit ihrem gegenüberliegenden
Masseebenen-Elektrodenabschnitt (nicht sichtbar) und dem zugeordneten
Flüssigkristallmaterial
(ebenfalls nicht sichtbar) existiert. Weiterhin ist in 2 die
parasitäre
Source/Drain-Kapazität
CSD gezeigt, die dem Schaltelement 25 zugeord net
ist. Diese Kapazität
ist symbolisch mit CSD bezeichnet. Weiterhin
ist in 2 die parasitäre
Kapazität
CD gezeigt, die zwischen der m-ten Datenleitung
und der angegebenen Pixelelektrode 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 2 besteht. Es wird hier jedoch
angenommen, daß diese Kapazität bei der
Ermittlung des Wertes für
CD betrachtet wird, dem sie zugeordnet ist.
Es ist auch zu erkennen, daß die
Kapazität
CD und die Kapazität CSD 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
betrachtet durch eine Analyse von 2. Insbesondere
ist in Verbindung mit der Pixelelektrode 21 zu erkennen,
daß die
Spannungssignale, 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
CSD die Datenleitung m mit der Pixelelektrode 21 koppeln
kann. In gleicher Weise ist die Pixelelektrode 21 auch über CD 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 betrachtet.
-
Das
Verfahren zum Lösen
der vorgenannten Einstreuprobleme ist in 3 dargestellt.
Die erste dort dargestellte Kurve zeigt zwei Methoden zum Lösen des
Problems. Die Zeitperioden T1 und T2 sind einem dieser Verfahren zugeordnet.
Die Zeitperiode T3 ist dem anderen dieser
Verfahren zugeordnet. Lediglich zur einfacheren Darstellung sind
sie im gleichen Zeitmaßstab
gezeigt. Zunächst
wird die Arbeitsweise der Erfindung in den Zeitperioden T1 und T2 betrachtet.
Das Verfahren zur Einstreukorrektur, wie es für die Zeitperiode T1 + T2 dargestellt
ist, ist auf binäre
(d. h. Ein/Aus) Anzeigen anwendbar. Die in den ersten zwei Darstellungen
von 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 Abtastlinie aktiv ist (während der
ersten Hälfte
der Periode T1) wird eine "1" auf die Pixelelektrode geschrieben.
Während
der zweiten Hälfte
der Periode T1 wird eine "O" auf die Datenleitung gegeben, obwohl
sie nicht in die Pixelelektrode geschrieben wird, da der Abtastimpuls
für die
zweite Hälfte nicht
aktiv ist. Die entgegengesetzte Situation gilt, wenn in der Periode
T1 eine binäre "O" in
die gleiche Pixelzelle geschrieben werden soll. Somit wird über der
Zeitperiode T1 eine konstante Effektivspannung an
die Datenleitung m angelegt. Eine kompensierende 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 Einstreuungen 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 Carakter als die einfachen binären 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 Grauskalaanzeigen verwendet werden. Für Grauskalaanzeigen
wird eine Spannung V
1, wobei O ≤ 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 T3 zwei bestimmte
Spannungen, die an die Datenleitung m angelegt sind. In der ersten
Hälfte
der Zeitperiode wird die Spannung V1 angelegt.
In der zweiten Hälfte
der Zeitperiode T3 ist die Spannung, die
an die Datenleitung m angelegt ist, die Spannung V2,
ihr Effektiv-Komplement. Dies stellt wiederum eine konstante Effektivspannung
auf der Datenleitung m sicher. Es sei ferner darauf hingewiesen,
daß, wenn
größere Spannungen
als VO = Vmax zur
Verfügung
stehen, eine Korrektur über
einer kürzeren
Zeitdauer vorgenommen werden kann, um die gleichen konstanten Effektivspannungspegel
zu erzeugen. Es ist nicht notwendig, daß das Zeitintervall T3 in zwei gleiche Teile geteilt wird.
-
Ein
anderes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in 4 dargestellt. Die auftretenden
Grundgedanken sind jedoch trotzdem die gleichen. So wird nach einer
gewissen Anzahl von Reihenadressierungszeiten Nmax eine
Korrekturspannung an die Datenleitung m angelegt, damit über einen
verlängerten Zeitraum
die Effektivspannung ein konstanter Wert ist. Wie in 4 dargestellt
ist, wird die in dem Korrekturintervall angelegte Spannung als das
Effektivwert-Komplement der mittleren Spannung gewählt, die
während
der Nmax Reihenadressierungszeiten angelegt
wird. Es sei darauf hingewiesen, daß 4 relative
Werte und die Zeitsteuerung darstellt und daß insbesondere während der
dargestellten Reihenadressierungszeiten es nicht notwendigerweise
wahr ist, daß die
Datenwerte alle binäre
Werte sind. Bei der in 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 gesamten Intervall
(Reihenadressierungszeiten plus Korrekturintervall) zu ergeben. Wenn
die gleiche Amplitude während
der Korrektur angelegt wird, ist das Korrekturzeitintervall gleich
den Nmax Reihenadressierungszeiten. Wenn
die doppelte maximale Datenspannung zur Verfügung steht, ist nur ein viertel
der Reihenadressierungszeit erforderlich.
-
Eine
Darstellung der digitalen Mittel zum Ausführen des Verfahrens, das in
den Perioden T1 und T2 in 3 dargestellt
ist, ist in den 5 und 6 gezeigt.
Es sei darauf hingewiesen, daß Exlusiv-Oder-Schaltungen 31 verwendet
werden können, um
die gewünschte
binäre
Komlementierung auszuführen,
wie sie vorstehend angegeben wurde. Für eine Zwei-Pegelanzeige liefert
diese Schaltungsanordnung eine konstante Effektivwertkurve, die
durch Invertieren der Daten für
eine halbe Leitungsadressierungszeit erzeugt wird, während der
Abtastausgang für
die nicht-invertierte Hälfte
der Leitungsadressierungszeit freigegeben ist. Dies wird mit einem Exklusiv-Oder-Gatter
an jedem Datentreiber Ausgang, wie es in 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 Implementierung 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. 6).
-
Für eine Vielpegel-oder
Grauskalaanzeige sind die Implementierungen des obenbeschriebenen Korrekturverfahrens
in den 7 und 8 gezeigt. Bei der Schaltungsanordnung
gemäß 7 werden analoge
Momentanwert-Speichertreiber (Sampleand-Hold-Treiber)55 und 56 verwendet.
Das Effektivwert-Komplement wird unter Verwendung analoger Schaltungsanordnungen
generiert, wie beispielsweise einem Quadrierer 51, einem
Addierer/Subtrahierer 52, einem Quadratwurzelrechner 53 und
einem Schalter 54, der durch das Abtastfreigabesignal selektiert
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 einer einzelnen gewählten
Reihe der Anzeige zur Verfügung
stehen, die durch ihre zugeordneten Videoanzeigedaten bestimmt ist.
-
Eine
zweite Implementierung der Effektivwert-Komplement-Erzeugereinrichtung
ist in 8 dargestellt. Diese Implementierung verwendet
digitale Daten und eine Nachschlagetabelle, um das Effektivwert-Komplement
zu ermitteln. Digital/Analog-Wandler 66 werden
als Datenleitungstreiber verwendet. 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 Pixelelektroden anlegbar sind. Die Daten
werden einer Nachschlagetabelle 60 zugeführt, die
beispielweise ein ROM mit 256 × 256
Elementen darstellt, wobei das ROM dazu verwendet wird, Effektivwert-Komplemente
für jede der
möglichen
256 Dateneingangskombinationen 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 Zeitperiode T3 in der ersten Kurve dargestellt
ist, die in 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-Spannungskurve
den Datenleitungen zugeführt,
um die gewünschte
konstante Effektivspannung zu erreichen.
-
Somit
wird deutlich, daß das
Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung geeignet sind zum
Eliminieren von Einstreuungen in Matrix-adressierbaren Flüssigkristallanzeigen.
Insbesondere wird deutlich, daß das
Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung Mittel schafft
zum Kompensieren von zusätzlichen
Signalen, die den verschiedenen Pixelelementen unerwünscht zugeführt werden.
Dieses Verfahren ist besonders wichtig bei Anzeigen hoher Auflösung wegen
der größeren parasitären Effekte,
die aus Strukturen großer
Nähe resultieren.
Somit wird die Unbestimmtheit in der Spannung auf einem Element,
die durch die parasitäre
Kapazität
zwischen den Datenleitungen 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.
